Publicação
Avaliação do dano em processos de furação de materiais compósitos similares a tecidos ósseos
| Resumo: | Em diferentes áreas da medicina existem processos cirúrgicos que envolvem a furação de tecido ósseo, dependendo o seu sucesso da conjugação de diversos parâmetros. A previsão e o controlo dos parâmetros envolvidos são fundamentais para a redução do dano no tecido ósseo. Este trabalho tem como objetivo avaliar o estado de tensão gerado durante o processo de furação utilizando materiais sólidos de espumas de poliuretano rígidas com características similares ao osso humano. Durante a furação dos materiais sólidos são utilizados métodos experimentais, baseados na extensometria e na termografia, para análise das deformações e da temperatura na broca. Os parâmetros envolvidos na furação são a geometria da broca constantes em diferentes testes, sendo variável a velocidade de avanço e a velocidade de rotação. Em simultâneo, foi desenvolvido um modelo numérico de dinâmica explícita, com recurso ao método de elementos finitos, através do programa LS-DYNA. Os resultados permitem obter o campo de tensões nos materiais sólidos em função dos diferentes parâmetros de furação. Para a mesma velocidade de rotação e geometria de broca, a diminuição na velocidade de avanço provoca o aumento das tensões. Para a mesma velocidade de avanço e geometria da broca, o aumento da velocidade de rotação provoca aumento das tensões. Em relação à resistência mecânica da espuma de poliuretano rígida utilizada, e para a zona de medição instrumentada, não há registo de dano no tecido. O dano é provocado na zona de furação pela remoção do material. |
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| Autores principais: | Azevedo, Lucas D. |
| Assunto: | Furação Tensões Velocidade de rotação Velocidade de avanço |
| Ano: | 2016 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Bragança |
| Idioma: | português |
| Origem: | Biblioteca Digital do IPB |
| Resumo: | Em diferentes áreas da medicina existem processos cirúrgicos que envolvem a furação de tecido ósseo, dependendo o seu sucesso da conjugação de diversos parâmetros. A previsão e o controlo dos parâmetros envolvidos são fundamentais para a redução do dano no tecido ósseo. Este trabalho tem como objetivo avaliar o estado de tensão gerado durante o processo de furação utilizando materiais sólidos de espumas de poliuretano rígidas com características similares ao osso humano. Durante a furação dos materiais sólidos são utilizados métodos experimentais, baseados na extensometria e na termografia, para análise das deformações e da temperatura na broca. Os parâmetros envolvidos na furação são a geometria da broca constantes em diferentes testes, sendo variável a velocidade de avanço e a velocidade de rotação. Em simultâneo, foi desenvolvido um modelo numérico de dinâmica explícita, com recurso ao método de elementos finitos, através do programa LS-DYNA. Os resultados permitem obter o campo de tensões nos materiais sólidos em função dos diferentes parâmetros de furação. Para a mesma velocidade de rotação e geometria de broca, a diminuição na velocidade de avanço provoca o aumento das tensões. Para a mesma velocidade de avanço e geometria da broca, o aumento da velocidade de rotação provoca aumento das tensões. Em relação à resistência mecânica da espuma de poliuretano rígida utilizada, e para a zona de medição instrumentada, não há registo de dano no tecido. O dano é provocado na zona de furação pela remoção do material. |
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