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Análise numérica e experimental de ligações por parafusos metálicos do tecido ósseo cortical de cabra: fratura cominuta redutível
| Resumo: | Esta dissertação tem como objetivo a caracterização mecânica de um sistema destinado a assegurar a imobilização de fraturas femorais com recurso a placas metálicas internas. A fratura que será estudada neste documento será a fratura cominuta redutível com recurso a uma placa espessa fixa com furos desfasados. Para esta caracterização, experimentalmente, realizou-se um ensaio de flexão em quatro pontos. Este ensaio revelou o comportamento não linear do tecido ósseo cortical, na medida em que o dano desenvolvido ficou circunscrito ao osso. Numericamente, modelou-se cada elemento da montagem realizada empregando o método dos elementos finitos, com o propósito de simular o ensaio mecânico. Com esse propósito, dispuseram-se elementos coesivos nas regiões do modelo onde se observou o desenvolvimento do dano no tecido ósseo, recorrendo a uma rotina de modo misto (I+II). O objetivo principal consistiu em reproduzir numericamente a curva força-deslocamento obtida no ensaio de flexão em quatro pontos, permitindo assim validar o modelo numérico. Esta análise reveste-se de uma grande importância visto que permite conciliar as valências de duas áreas distintas, no entanto complementares, como a Engenharia Estrutural e a Medicina. Com o envelhecimento progressivo da população e a crescente incidência de doenças como a osteoporose na população mais velha, a Medicina tem que conseguir dar respostas mais eficientes aos vários problemas associados ao tecido ósseo, e, em particular às fraturas. A ferramenta numérica que se desenvolveu neste estudo, permite analisar de forma rigorosa um conjunto de cenários destinados à estabilização de fraturas ósseas de uma forma muito realista. A autora deste estudo é de opinião de que esta ferramenta constitui um precioso auxílio ao serviço de equipas cirúrgicas, no apoio à decisão. |
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| Autores: | Morais, José; Dourado, Nuno Miguel Magalhães |
| Assunto: | Cabra Fratura Elementos finitos (interface) Ensaio de flexão Fémur |
| Ano: | 2016 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | Aberto |
| Instituição associada: | Repositório da UTAD, DSpace at My University, Repositório Institucional da UTAD |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório da UTAD |
| Resumo: | Esta dissertação tem como objetivo a caracterização mecânica de um sistema destinado a assegurar a imobilização de fraturas femorais com recurso a placas metálicas internas. A fratura que será estudada neste documento será a fratura cominuta redutível com recurso a uma placa espessa fixa com furos desfasados. Para esta caracterização, experimentalmente, realizou-se um ensaio de flexão em quatro pontos. Este ensaio revelou o comportamento não linear do tecido ósseo cortical, na medida em que o dano desenvolvido ficou circunscrito ao osso. Numericamente, modelou-se cada elemento da montagem realizada empregando o método dos elementos finitos, com o propósito de simular o ensaio mecânico. Com esse propósito, dispuseram-se elementos coesivos nas regiões do modelo onde se observou o desenvolvimento do dano no tecido ósseo, recorrendo a uma rotina de modo misto (I+II). O objetivo principal consistiu em reproduzir numericamente a curva força-deslocamento obtida no ensaio de flexão em quatro pontos, permitindo assim validar o modelo numérico. Esta análise reveste-se de uma grande importância visto que permite conciliar as valências de duas áreas distintas, no entanto complementares, como a Engenharia Estrutural e a Medicina. Com o envelhecimento progressivo da população e a crescente incidência de doenças como a osteoporose na população mais velha, a Medicina tem que conseguir dar respostas mais eficientes aos vários problemas associados ao tecido ósseo, e, em particular às fraturas. A ferramenta numérica que se desenvolveu neste estudo, permite analisar de forma rigorosa um conjunto de cenários destinados à estabilização de fraturas ósseas de uma forma muito realista. A autora deste estudo é de opinião de que esta ferramenta constitui um precioso auxílio ao serviço de equipas cirúrgicas, no apoio à decisão. |
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