Simulación de elementos finitos de implante en forma de paraguas de NiTi utilizado en la cabeza femoral bajo diferentes cargas
Autores: Mehrabi, Reza; Dorri, Milad; Elahinia, Mohammad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Simulación de elementos finitos de implante en forma de paraguas de NiTi utilizado en la cabeza femoral bajo diferentes cargas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Dispositivo
Tratamiento de osteonecrosis
Aleación con memoria de forma
Implante
Cargas
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se simula un dispositivo en forma de paraguas que se utiliza para el tratamiento de la osteonecrosis. La cabeza femoral se somete a diversas cargas complejas como resultado de los movimientos diarios de una persona. Los dispositivos de implante utilizados en el cuerpo están hechos de materiales de aleación con memoria de forma debido a su notable resistencia al desgaste y la corrosión, buena biocompatibilidad y propiedades mecánicas variables. Dado que este implante en forma de paraguas de NiTi está sometido simultáneamente a varias cargas, se utiliza un modelo tridimensional de aleación con memoria de forma para investigar el comportamiento del implante en diferentes condiciones. El comportamiento de memoria de forma y pseudoelasticidad del NiTi se analiza mediante un modelo numérico. La simulación se realiza a diferentes temperaturas y en una condición isotérmica con cargas variadas y complejas. El objetivo de este estudio es evaluar el rendimiento del dispositivo bajo fuerzas térmicas y multi-axiales a través de un estudio numérico. Bajo carga de tracción, los puntos más críticos se encuentran en la parte superior del implante. También se muestra que los cambios de temperatura tienen un efecto menor en el esfuerzo de Von Mises. Las fuerzas aplicadas y los torques tienen una influencia significativa en la cabeza femoral. Los resultados de las simulaciones indican que la parte superior del paraguas es la que recibe más estrés cuando está incrustada en el cuerpo. En consecuencia, la parte media y curva del paraguas es la que recibe la menor cantidad de estrés.
Descripción
En este estudio, se simula un dispositivo en forma de paraguas que se utiliza para el tratamiento de la osteonecrosis. La cabeza femoral se somete a diversas cargas complejas como resultado de los movimientos diarios de una persona. Los dispositivos de implante utilizados en el cuerpo están hechos de materiales de aleación con memoria de forma debido a su notable resistencia al desgaste y la corrosión, buena biocompatibilidad y propiedades mecánicas variables. Dado que este implante en forma de paraguas de NiTi está sometido simultáneamente a varias cargas, se utiliza un modelo tridimensional de aleación con memoria de forma para investigar el comportamiento del implante en diferentes condiciones. El comportamiento de memoria de forma y pseudoelasticidad del NiTi se analiza mediante un modelo numérico. La simulación se realiza a diferentes temperaturas y en una condición isotérmica con cargas variadas y complejas. El objetivo de este estudio es evaluar el rendimiento del dispositivo bajo fuerzas térmicas y multi-axiales a través de un estudio numérico. Bajo carga de tracción, los puntos más críticos se encuentran en la parte superior del implante. También se muestra que los cambios de temperatura tienen un efecto menor en el esfuerzo de Von Mises. Las fuerzas aplicadas y los torques tienen una influencia significativa en la cabeza femoral. Los resultados de las simulaciones indican que la parte superior del paraguas es la que recibe más estrés cuando está incrustada en el cuerpo. En consecuencia, la parte media y curva del paraguas es la que recibe la menor cantidad de estrés.