SIMULASI KONTAK KOMPONEN ACETABULAR PADA SAMBUNGAN TULANG PINGGUL BUATAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Abstract

Sambungan tulang pinggul adalah salah satu sambungan tulang pada manusia yang sangat rentan cidera karena menopang beban yang besar. Pada orang yang menderita penyakit osteoarthritis, tulang rawan pada sambungan hip mengalami keausan atau penipisan akibat gesekan. Keausan atau penipisan ini akan mengakibatkan permukaan tulang rawan hip joint bergelombang dan tidak rata. Selain menimbulkan rasa sakit, gerakan hip joint tidak lancar, kadang-kadang berbunyi, dan bahkan dapat menimbulkan pergeseran dari posisi normalnya. Selanjutnya, hip joint perlu diganti dengan tulang pinggul buatan (artificial hip joint). Saat ini bantalan hip (hip bearing) pada sambungan tulang pinggul buatan dikelompokkan dalam hard-on-hard bearing dan hard-on-soft bearing. Dalam jenis hard-on-soft bearing material yang sering digunakan adalah UHMWPE dan stainless stell 316L. Kegagalan masih sering terjadi pada sambungan tulang pinggul buatan, antara lain dapat disebabkan oleh aspek medis dan aspek tribologi. Aspek tribologi antara lain seperti keausan pada bantalan hip joint karena terjadinya kontak antar komponen. Pada penelitian kali ini akan diambil kasus kontak antar komponen acetabular pada sambungan tulang pinggul buatan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa pengaruh perancangan desain seperti radial clearance acetabular liner dan variasi pasangan komponen acetabular terhadap distribusi tegangan von mises. Beban diberikan pada titik tengah dari femoral head, statis sebesar 3000 N dan kontak antar komponen acetabular terjadi gaya gesek dengan koefisien gesek sebesar 0,09. Dari hasil yang diperoleh semakin besar radial clearance acetabular liner, semakin tinggi tegangan von mises maksimum yang terjadi. Sebaliknya, semakin kecil radial clearance acetabular liner semakin kecil tegangan von mises maksimum yang terjadi. Kata kunci: sambungan tulang pinggul buatan, tegangan von mises, radial clearance, acetabular.