Comportamento do osso cortical submetido a processos de furação

• Autor(a) principal: Lúcio, Hugo Alexandre Simão
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/12730
• topic: Temperatura; Deformações; Termografia; Extensómetros; Termopares; Elementos finitos

O principal objetivo deste estudo é avaliar o desenvolvimento da necrose térmica e/ou desgaste ósseo durante um processo de furação em materiais compósitos com estrutura similar ao tecido ósseo cortical. As fases de trabalho contemplam a leitura do campo de temperaturas nos modelos biomecânicos através de um processo de furação, o campo de deformações através da utilização da extensometria, leitura da temperatura gerada na broca após o processo de furação através de imagens termográficas e análise térmica e mecânica a partir de um modelo de elementos finitos. Foram tomadas considerações sobre a escolha dos biomateriais, dimensões do modelo e do processo de furação tendo em conta diversas variáveis, como a velocidade, diâmetro e comprimento da broca. Com este trabalho, utilizando um procedimento experimental e numérico, pretende-se verificar a interação entre a alteração da velocidade de avanço com a mesma velocidade de rotação e diâmetro de broca, no aumento da temperatura e de deformações no tecido cortical em estudo. Os métodos experimentais utilizados em laboratório são baseados nas técnicas de termografia, extensometria e aplicação de termopares durante a furação dos materiais compósitos. Numericamente, são utilizados modelos teóricos, mecânico e térmico, com o recurso à técnica de elementos finitos, para a discussão de resultados. Após a elaboração do presente trabalho conclui-se que a temperatura na broca é superior para uma menor velocidade de avanço. O aumento da velocidade de avanço provoca um decréscimo da temperatura, ou seja, as temperaturas no material são mais elevadas para uma velocidade de avanço inferior. Verificou-se ainda que as temperaturas nos termopares a uma mesma distância da furação são inferiores às temperaturas registadas em distâncias diferentes. Com a diminuição da temperatura as tensões também diminuem, isto é, para uma velocidade de avanço superior as tensões à superfície do material e próximas da furação são inferiores.