Ensaio mecânico e validação experimental por análise pelo método dos elementos finitos 3D de imagem óssea obtida por tomografia computadorizada

Página do item simplificado
dc.contributor.advisorVerri, Fellippo Ramos [UNESP]
dc.contributor.authorNogueira, Wellington de Lima [UNESP]
dc.contributor.institutionUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.date.accessioned2018-09-11T17:23:14Z
dc.date.available2018-09-11T17:23:14Z
dc.date.issued2018-09-05
dc.description.abstractO objetivo desse estudo foi comparar os resultados de rigidez do ensaio mecânico de compressão axial com a rigidez da análise por elementos Finitos (FEA), gerar modelos biomecânicos que apresentem com precisão a geometria tridimensional do osso e realizar análise pelo Método dos Elementos Finitos propondo uma metodologia para a simulação computacional mecânica de estruturas ósseas de peças de fêmures e tíbias de coelhos cadáveres. Previamente ao ensaio mecânico de compressão, fez-se uma análise mecânica da estrutura óssea, reconstruindo 20 modelos a partir de tomografia computadorizada utilizando o software de processamento de imagem ScanIP. Em seguida, foi realizada a análise mecânica de rigidez da estrutura óssea simulada pelo método dos elementos finitos 3D no software Ansys. Após construção da malha de elementos finitos, ensaios mecânicos de compressão axial foram realizados nas amostras e seus resultados de rigidez foram então comparados com os resultados de rigidez do modelo biomecânico. Nessa comparação o menor desvio apresentado foi de 0,02% e o maior desvio foi de 8,68%. A diferença entre a média da rigidez extrínseca dos ensaios foi de 1,07%. A média dos resultados para a rigidez intrínseca dos modelos biomecânicos obtidas do pós processamento foi 25258,63 N⁄mm. Concluiu-se que o uso dessa metodologia nos permitiu uma validação experimental do método dos elementos finitos aplicados à biomecânica das amostras testadas. Além disso, foi possível predizer o comportamento do osso visto que a precisão da análise é melhor quanto mais o modelo biomecânico se aproxima da estrutura real.pt
dc.description.abstractThe aim of this study was to compare the stiffness results of the axial compression mechanical test with the FEA stiffness, to generate biomechanical models that accurately present the three- dimensional bone geometry and to perform analysis by the Finite Element Method proposing a methodology for the mechanical computational simulation of bony structures using parts of femurs and tibiae from rabbits that were healthy. Prior to mechanical compression testing, it was made a mechanical analysis of the bone structure, rebuilding 20 models from computed tomography using image processing software ScanIP. Then, it was performed mechanical analysis of stiffness of the simulated bone structure by the 3D finite element method in Ansys software. After finite element mesh construction, axial compression tests were performed on the samples and their stiffness results were compared with the stiffness results of the biomechanical model. In this comparison, the lowest deviation was 0,02% and the highest deviation was 8,68%. The difference between the mean extrinsic stiffness of the tests was 1.07%. The average of the results for the intrinsic rigidity of the biomechanical models obtained from the post-processing was 25258,63 N⁄mm. It was concluded that the use of this methodology enabled experimental validation of finite element method applied to biomechanics. Moreover, it was possible to predict the behavior of the bone because the accuracy of the analysis is better the more the biomechanical model approaches the actual structure.en
dc.description.sponsorshipOutra
dc.identifier.aleph000907629
dc.identifier.capes33004145082P6
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11449/155961
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.rights.accessRightsAcesso aberto
dc.subjectTomografiapt
dc.subjectFenômenos biomecânicospt
dc.subjectAnálise de elementos finitospt
dc.subjectBiomechanicsen
dc.titleEnsaio mecânico e validação experimental por análise pelo método dos elementos finitos 3D de imagem óssea obtida por tomografia computadorizadapt
dc.title.alternativeMechanical testing and experimental validation by by the 3D finite element analysis of bone imaging obtained by computed tomographyen
dc.typeDissertação de mestrado
unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Odontologia, Araçatubapt
unesp.embargoOnlinept
unesp.graduateProgramCiência Odontólogica - FOApt
unesp.knowledgeAreaBiomateriaispt
unesp.researchAreaBiomateriais e nanobiomateriais : propriedades físicas, químicas e biológicaspt

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
nogueira_wl_me_araca_int.pdf
Tamanho:
1.78 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
3.04 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição:

Coleções

Faculdade de Odontologia, Araçatuba