os, cu o structură ierarhică care se întinde de la nano-scară la macro-scară și un design compozit compus din cristale minerale de dimensiuni nano încorporate într-o matrice organică, s-a dovedit a avea mai multe mecanisme de întărire care îi măresc duritatea. Aceste mecanisme pot opri, încetini sau devia propagarea fisurilor și pot determina osul să aibă o cantitate moderată de deformare plastică aparentă înainte de fractură. În plus, osul conține un procent volumetric ridicat de organice și apă care îl face să se comporte neliniar înainte de fractură. Mulți cercetători au folosit forța sau factorul critic de intensitate a stresului (rezistența la fractură) pentru a caracteriza proprietatea mecanică a osului. Cu toate acestea, acești parametri nu țin cont de energia cheltuită în deformarea plastică înainte de fractura osoasă. Pentru a descrie cu exactitate caracteristicile mecanice ale osului, am aplicat mecanica fracturii elastic-plastic pentru a studia duritatea fracturii osoase. Integrala J, un parametru care estimează atât energiile consumate în deformările elastice, cât și cele Plastice, a fost utilizat pentru a cuantifica energia totală cheltuită înainte de fractura osoasă. Douăzeci de exemplare osoase corticale au fost tăiate din diafiza mijlocie a femurului bovin. Zece dintre ei au fost pregătiți să sufere fracturi transversale, iar ceilalți 10 au fost pregătiți să sufere fracturi longitudinale. Probele au fost preparate după aparatul sugerat în ASTM E1820 și testate în apă distilată la 37 grade C. integrala medie J a specimenelor fracturate transversal a fost găsită a fi 6.6 kPa m, care este cu 187% mai mare decât cea a exemplarelor fracturate longitudinal (2,3 kPa m). S-a constatat că energia cheltuită în deformarea plastică a exemplarelor bovine fracturate longitudinal și transversal este de 3,6-4,1 ori mai mare decât energia cheltuită în deformarea elastică. Acest studiu arată că duritatea osului estimată folosind integrala J este mult mai mare decât duritatea măsurată folosind factorul critic de intensitate a stresului. Sugerăm că metoda integrală J este o tehnică mai bună în estimarea durității osului.