Análisis numérico de un modelo de lubricación visco-elastohidrodinámico aplicado a prótesis de rodilla
Fil: Berli, Marcelo Eduardo. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina.
| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | Tesis doctoral acceptedVersion SNRD Tesis |
| Lenguaje: | Español Español |
| Publicado: |
2013
|
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| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/11185/424 |
| Aporte de: | Aportado por :
Biblioteca Virtual - Tesis (UNL) de
Universidad Nacional del Litoral .
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Biblioteca Virtual - Tesis (UNL) |
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I26-R132-11185-4242022-03-23T16:35:03Z Análisis numérico de un modelo de lubricación visco-elastohidrodinámico aplicado a prótesis de rodilla Numerical analysis of a viscoelastohydrodynamic lubrication model applied to knee prostheses. Berli, Marcelo Eduardo Berli, Marcelo Eduardo Di Paolo, José Huespe, Alfredo Bortolozzi, Raúl Braidot, Ariel Knee prosthesis Finite element Wear Polyethylene visco-elastohydrodynamic lubrication Prótesis de rodilla lubricación visco-elastohidrodinámica elementos finitos elementos finitos desgaste Fil: Berli, Marcelo Eduardo. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina. El desgaste del polietileno que conforma el componente tibial de las prótesis de rodilla, es reconocido como el principal problema limitante en la duración de estos implantes. La dificultad de realizar mediciones in vivo de las variables elasto-hidrodinámicas que influyen sobre el desgaste del polímero , motivó el estudio numérico de modelos teóricos. Trabajos anteriores se centraron en el estudio de los espesores de la película lubricante (H), campos de presiones (P) y coeficiente de fricción (φ), mostrando una optimización en la lubricación de la junta ante la presencia de un material elástico de baja rigidez, con capacidad de exudar y absorber fluido. No obstante, los materiales poliméricos actualmente utilizados o investigados para ser empleados en prótesis articulares son viscoelásticos, pudiendo esta característica modificar las predicciones previas y por consiguiente las propuestas de diseño basadas en ellas. En este trabajo se presenta un modelo de lubricación de una prótesis de rodilla compuesta por un componente femoral metálico y un componente tibial conteniendo en su superficie articular un material viscoelástico lineal. Debido al alto acoplamiento entre las ecuaciones y a la no linealidad del modelo, se utiliza un método numérico basado en elementos finitos para resolver el sistema. Los resultados muestran que las variables H, P y φ sufren modificaciones de considerable magnitud respecto de los modelos elásticos previos. Las conclusiones se orientan a la optimización de la lubricación del implante a través de las propiedades del material polimérico y de las propiedades reológicas del fluido lubricante. El desgaste del polietileno que conforma el componente tibial de las prótesis de rodilla, es reconocido como el principal problema limitante en la duración de estos implantes. La dificultad de realizar mediciones in vivo de las variables elasto-hidrodinámicas que influyen sobre el desgaste del polímero , motivó el estudio numérico de modelos teóricos. Trabajos anteriores se centraron en el estudio de los espesores de la película lubricante (H), campos de presiones (P) y coeficiente de fricción (φ), mostrando una optimización en la lubricación de la junta ante la presencia de un material elástico de baja rigidez, con capacidad de exudar y absorber fluido. No obstante, los materiales poliméricos actualmente utilizados o investigados para ser empleados en prótesis articulares son viscoelásticos, pudiendo esta característica modificar las predicciones previas y por consiguiente las propuestas de diseño basadas en ellas. En este trabajo se presenta un modelo de lubricación de una prótesis de rodilla compuesta por un componente femoral metálico y un componente tibial conteniendo en su superficie articular un material viscoelástico lineal. Debido al alto acoplamiento entre las ecuaciones y a la no linealidad del modelo, se utiliza un método numérico basado en elementos finitos para resolver el sistema. Los resultados muestran que las variables H, P y φ sufren modificaciones de considerable magnitud respecto de los modelos elásticos previos. Las conclusiones se orientan a la optimización de la lubricación del implante a través de las propiedades del material polimérico y de las propiedades reológicas del fluido lubricante 2013-04-05T13:48:57Z 2013-04-05T13:48:57Z 2013-04-05T13:48:57Z info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:eu-repo/semantics/acceptedVersion SNRD Thesis http://hdl.handle.net/11185/424 spa spa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.es Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0) http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.es application/pdf pdf application/pdf |