Modelagem e análise de tensão para prótese de mão

• Autor(a) principal: Fabris, Carolai Mayara
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31291
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Prótese - Desenvolvimento; Prótese - Mãos; Método dos elementos finitos; Métodos de simulação; Prosthesis - Development; Prosthesis - Hand; Finite element method; Simulation methods

O presente trabalho tem por objetivo, a análise de tensões e identificação da carga máxima que a prótese de mão suportaria, sem ocorrer deformações. Os materiais simulados são ABS e PLA, ambos muito utilizado comercialmente em próteses existentes no mercado, devido aos seus conjuntos de propriedades físicas, tornando uma peça com massa leve, mas capaz de suportar cargas. O tipo de prótese foi definido como passiva onde não realiza movimentos, e está na posição de gancho, sendo as medidas utilizadas para a modelagem do próprio autor com auxílio da antropometria. A modelagem e simulações foram realizadas com auxílio do programa Autodesk Inventor, realizando um refinamento da malha com 320.419 nós e 205.201 elementos, com tamanho de malha de 0,1mm. As simulações foram realizadas variando o valor da carga aplicada, buscando o limite de escoamento do material, pois assim poderia se concluir que aquele resultado seria o máximo de carga suportada pela prótese. Obteve-se que a prótese de ABS é capaz de suportar uma força de tração equivalente a 196N, gerando uma tensão de 14,67 MPa, para o PLA o material suportou uma força de 320N com 24,8 MPa, sendo a massa total das próteses em torno de 380 gramas. Esses resultados foram obtidos sem considerar um fator de segurança, se considerar um fator de segurança igual a 2, temos que a nossa prótese suportaria 98N para ABS e 160N para PLA, valores muito próximos das que estão em mercado que suportam de 100 a 160N com massa de 400 gramas.