ANALISIS DISTRIBUSI TEGANGAN PADA FIKSASI INTERNAL FRAKTUR TULANG KAKI BAGIAN BAWAH MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA UNTUK KONDISI BERJALAN DAN NAIK TANGGA

Bagian terpenting yang menopang tubuh manusia adalah struktur tulang, salah satunya kaki bagian bawah. Kaki bagian bawah terletak di antara tulang lutut (knee) dan tulang pergelangan kaki (ankle). Kaki bagian bawah memiliki dua tulang panjang utama, tibia dan fibula, yang keduanya merupakan struktur kerangka yang sangat kuat. Tulang tibia juga dikenal sebagai tulang kering, terletak didekat garis tengah kaki sedangkan tulang fibula dikenal sebagai tulang betis, lebih kecil dan terletak di sisi lateral sebelah tulang tibia. Dalam melakukan fungsinya kaki bagian bawah ini menerima beban besar yang timbul akibat keseluruhan massa berat tubuh manusia sehingga dalam keadaan tertentu dapat mengalami fraktur dikarenakan aktivitas yang dilakukan manusia. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari distribusi tegangan pada struktur lower leg yang mengalami patah pada tulang tibia untuk kondisi berjalan dan naik tangga menggunakan metode elemen hingga. Beban yang diberikan pada model tibia di bagi dua bagian tibia medial menerima 60% dan tibia lateral menerima 40% beban. Besaran beban yang digunakan adalah berdasarkan berat rata-rata orang dewasa Indonesia 63 kg, dan divariasikan dengan menambah dan mengurang 10 kg, yaitu 53 kg dan 73 kg. Material yang digunakan pada plate dan screw adalah baja stainless steel 316. Model menggunakan mesh halus (fine mesh) dan menggunakan contact model friction antara plate dengan tulang. Hasil yang diperoleh pada analisis distribusi tegangan maksimum von mises, normal dan geser pada kondisi berjalan semuanya berada screw sedangkan untuk kondisi naik tangga tegangan von mises dan tegangan normal berada pada screw tetapi untuk tegangan geser berada pada plate. Magnitude untuk tegangan maksimumnya kondisi berjalan tegangan von mises berada pada berat beban 73 kg yaitu 328.19 MPa, tegangan normal berada pada berat beban 53 kg yaitu 314.46 MPa, dan tegangan geser berada pada berat badan 73 kg yaitu 131.77 Mpa, sedangkan magnitude kondisi naik tangga tegangan von mises berada pada berat badan 73 kg yaitu 335,53 MPa, tegangan normal berada pada berat beban 53 kg yaitu 319,59 MPa, dan tegangang geser berada pada berat badan 73 kg yaitu 154 MPa, dan distribusi tegangan maksimum pada model pembebanan yang lebih tinggi menghasilkan distribusi tegangan von mises dan tegangan geser yang lebih tinggi yaitu pada berat badan 73 kg, sedangkan untuk tegangan normal tagangan maksimumnya berada pada berat badan 53 k