kedokteran, penyakit sendi yang disebabkan karena penipisan tulang rawan sendi akibat proses penuaan serta kemunduran fungsi tulang rawan sendi
disebut dengan istilah osteoartritis osteoarthritis atau pengapuran sendi. Meskipun demikian osteoartritis dapat menyerang pada orang yang relatif
masih muda. Pada kondisi osteoartritis yang sangat parah, selain rasa sakit yang
semakin hebat, sendi menjadi kaku sehingga penderita sulit melakukan aktivitas.
Para ahli ortopedi telah menemukan cara untuk untuk mengatasi orsteoartritis yang sudah sangat parah, yaitu dengan melakukan hip joint
implant. Hip joint implant adalah proses penggantian tulang pinggul dengan tulang buatan hip prothesis yang terdiri dari ball head, cup dan stem. Teknik
hip joint implant ini telah dipraktekkan dengan sukses selama beberapa tahun. Kemungkinan kegagalan hip joint implant sangat kecil karena
pergeseran ball head dalam vivo hanya berjarak 110000. Semua itu dipengaruhi oleh adanya penggabungan antara stem dan ball head.
1.2. Rumusan Masalah
Osteoartritis dapat mengenai hampir semua sendi pada tubuh manusia, yaitu sendi di daerah tulang belakang, sendi di bahu, sendi pada
jari-jari tangan, sendi pada jari-jari kaki, sendi pinggul, sendi lutut, sendi pada pergelangan tangan, dan sendi pada pergelangan kaki. Meskipun sendi
pinggul merupakan salah satu sendi yang paling sering terserang osteoartritis, tetapi pada beberapa ras misalnya ras Negro Afrika dan ras
Cina Selatan sendi mereka sangat imun terhadap penyakit ini. Ini berarti bahwa kebanyakan orang Indonesia rawan terhadap penyakit ini.
Pada saat berjalan, terjadi tegangan dan regangan pada sendi pinggul karena pada tempat itu terjadi kontak akibat beban yang dinamis. Perubahan
ini seiring dengan posisi telapak kaki berada, baik sewaktu posisinya masih melayang maupun sesudah menginjak tanah secara penuh.
Distribusi tegangan dan regangan yang terjadi pada ball head akan memberikan informasi tentang material mana ya ng lebih tepat digunakan
untuk ball head.
1.3. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini diberikan batasan-batasan masalah agar tidak terjadi meluasnya permasalahan yaitu sebagai berikut:
1. Analisis dan simulasi dilakukan dengan software ABAQUS 6.5-1 pada hip joint bagian kiri orang yang berjalan pada kecepatan normal
dengan berat badan 610 N. 2. Material benda uji untuk ball head masing-masing adalah alumina,
silicon carbide, silicon nitride, dan zirconia. Material untuk cone menggunakan stainless steel. Material untuk stem menggunakan
titanium. 3. Density material alumina sebesar 3970 kgm³, silicon carbide sebesar
3200 kgm
3
, silicon nitride sebesar 3250 kgm
3
, stainless steel sebesar 7900 kgm³, titanium sebesar 4430 kgm³, dan zirconia sebesar 6050
kgm
3
.
4. Modulus elastisitas untuk material alumina sebesar 4,0 × 10
11
Pa, untuk silicon carbide sebesar 4,4 × 10
11
Pa, untuk silicon nitride sebesar 3,0 × 10
11
Pa, untuk stainless steel sebesar 2,1 × 10
11
Pa, untuk titanium sebesar 1,05 × 10
11
Pa, dan untuk zirconia sebesar 2,1 × 10
11
Pa. 5. Poisson’s ratio untuk material alumina sebesar 0,23, untuk silicon
carbide sebesar 0,16, untuk silicon nitride sebesar 0,28, untuk stainless steel sebesar 0,3, untuk titanium sebesar 0,3, dan untuk
zirconia sebesar 0,31. 6. Koefisien gesek yang digunakan untuk gesekan antara stem dengan
ball head bagian dalam sebesar 0,35 dan untuk gesekan antara ball head dengan cone bagian dalam sebesar 0,3.
1.4. Tujuan Penelitian
