Módulos elásticos equivalentes para predicción de deformaciones en articulaciones

• Main Authors: Franco Marinelli, Brenda Anahí Weiss, Marcelo E. Berli, José Di Paolo
• Format: Article
• Language: English
• Published: Universidad Politécnica Salesiana 2018-06-01
• Series: Ingenius: Revista de Ciencia y Tecnología
• Subjects: cadera; contacto lineal; contacto puntual; elementos finitos; lubricación; rodilla
• Online Access: https://revistas.ups.edu.ec/index.php/ingenius/article/view/2509

En el estudio de la mecánica de contacto de las articulaciones humanas, la deformación de las superficies en contacto es fundamental porque posibilita un canal por el que fluye el lubricante reduciendo el desgaste. Para determinar la validez de las predicciones de los desplazamientos de estas superficies a partir de distintos métodos, estos se aplican al estudio del contacto seco y estático de articulaciones de rodilla y de cadera, sanas y protésicas. Aplicando una carga hertziana, se evaluaron tres módulos elásticos equivalentes en un modelo simplificado de columna: el correspondiente a un sólido de pequeño espesor, el correspondiente a un sólido semiinfinito o de Winkler y el correspondiente a un sólido semiinfinito corregido. Los resultados se contrastaron con la solución obtenida resolviendo numéricamente las ecuaciones de elasticidad mediante el método de elementos finitos (MEF). Los resultados para el módulo de Young correspondiente a un material de pequeño espesor, son los que mejor se aproximan a los obtenidos por el MEF. Se demuestra también, que los módulos de Young derivados de la aproximación de sólido semiinfinito son inapropiados. Asimismo, con este trabajo se ha entrenado un becario en las artes de la Mecánica Computacional.