Estudo do efeito da orientação de uma ligação roscada em tecido ósseo cortical através de um ensaio de arrancamento

• Autor(a) principal: Mouta, Fátima Inês Branco Camelo
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/7830
• topic: Tecido ósseo cortical; Ligação roscada

Neste trabalho realizou-se a caracterização numérico-experimental do comportamento de uma ligação aparafusada em tecido ósseo, submetida a um esforço de arrancamento, empregando parafusos corticais. Estudou-se o efeito do ângulo formado pelo eixo do parafuso e o plano da placa do material usado como substituto do tecido ósseo. Esta substituição prendeu-se com limitações geométricas do tecido ósseo referentes à realização de ensaios mecânicos, tendo-se optado pela madeira de Pinus pinaster Ait. À semelhança da madeira, o tecido ósseo cortical exibe um comportamento ortotrópico, caracterizado por três direções de simetria material: a direção longitudinal (L), a direção radial (R) e a direção tangencial (T). Desta disposição estrutural resulta a necessidade de se efetuar uma caracterização mecânica da ligação aparafusada, em função do ângulo de aplicação da carga, uma vez que esta influencia de forma significativa o desempenho da ligação. Os ensaios experimentais foram realizados considerando os seguintes ângulos entre o parafuso e a direção longitudinal da madeira: 0, 22,5º e 45º. Para tal, a madeira foi previamente cortada com as direções desejadas, sendo que o ensaio de arrancamento teve por base a norma ASTM F 1691 – 96. Criou-se um modelo de elementos finitos tridimensionais realista que reproduziu fielmente a configuração do filete de rosca, assim como o provete (peça de madeira) e uma placa de retenção destinada à imobilização do provete, que foi validado experimentalmente. Este procedimento permitiu identificar a influência dos parâmetros geométricos da ligação mais relevantes de cada uma das montagens testadas. A simulação por elementos finitos revelou que a propagação do dano nesta ligação ocorre em modo misto.