Desenvolvimento de um método híbrido para caracterização dos campos de deslocamentos e de deformações em materiais hiper-elásticos

• Main Author: Mendonça, Bebiana Alexandra Bragança
• Publication Date: 2013
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Download full: http://hdl.handle.net/10198/9221
• topic: Tecidos biológicos; Materiais hiper-elásticos; Correlação digital de imagem; Simulação numérica

A caracterização de tecidos biológicos tornou-se área de elevado interesse nos últimos anos devido ao uso crescente e o desenvolvimento de implantes artificiais para tecidos moles, em especial, implantes fabricados em polímeros da família dos polidimetilsiloxano (PDMS). Os tecidos apresentam um comportamento mecânico não-linear, o qual difere em muito do comportamento dos materiais típicos utilizados em Engenharia. Este aspeto traz uma enorme dificuldade na caracterização de tecidos moles e, assim, torna necessário o desenvolvimento de novas técnicas experimentais associadas a algoritmos numéricos. Este trabalho apresenta a caracterização mecânica do comportamento da bexiga suína, mucosa vaginal humana e material polimérico artificial (PDMS), recorrendo a uma técnica híbrida, a qual combina a medição experimental do campo de deslocamentos, adquiridos durante um ensaio de tração, com a simulação numérica, utilizando leis constitutivas do material. A técnica experimental de Correlação Digital de Imagem (DIC) foi utilizada para a medição com elevada resolução espacial do campo deslocamentos nos tecidos biológicos hiper-elásticos. Durante o ensaio de tração dos tecidos biológicos foi observada libertação de fluido da amostra, o qual resultou na perda de informação e limitou a análise do campo de deslocamentos. O método híbrido mostrou ser eficaz na caracterização de campos de deslocamentos e coerência com as medições experimentais obtidas através da técnica de Correlação Digital de Imagem.