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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Tese

Título: AVALIAÇÃO NUMÉRICA E EXPERIMENTAL DO DESGASTE DE PRÓTESES DE QUADRIL METAL-POLIETILENO

Orientador
  • EDUARDO ALBERTO FANCELLO
Aluno
  • WAGNER BARBOSA DE MEDEIROS JUNIOR

Conteúdo

Os resultados satisfatórios do tratamento de transtornos da articulação do quadril por meio da artroplastia total têm permitido que seu uso seja estendido a pacientes mais jovens e ativos. para o tipo de prótese total de quadril mais comumente utilizado (par metal-polietileno) o maior problema limitando o tempo de vida funcional do dispositivo é a soltura asséptica associada à osteólise resultante da reação do tecido biológico contra as partículas formadas pelo desgaste proveniente do contato entre o metal da cabeça femoral da prótese e o polietileno que reveste a fossa acetabular. a diminuição da geração de partículas de desgaste é um desafio do projeto mecânico e dos materiais que compõem o par tribológico. o presente trabalho visa aprofundar o entendimento do desgaste do par metal-polietileno através de ensaios experimentais em condições laboratoriais que simulam a marcha humana, também chamados ensaios tribológicos in vitro, e via simulações computacionais que associam medidas da solicitação mecânica do material com leis de perda de massa por desgaste. neste sentido foi realizada a análise da morfologia superficial de próteses de cabeça femoral de aço inox e revestimento acetabular de polietileno de ultra alto peso molecular bem como a implementação de um modelo numérico para avaliação dos efeitos dos parâmetros geométricos sobre o desgaste das articulações artificiais. a avaliação experimental se deu em intervalos de 500 mil ciclos de marcha realizados em simulador de marcha humana em um total de 2 milhões de ciclos. foram realizadas análises via microscopia ótica e via microscopia eletrônica por varredura. os resultados apontam que as características superficiais dos pares são de fundamental importância para o comportamento das próteses com relação aos mecanismos de desgaste e os mecanismos de adesão, fadiga superficial e abrasão como mecanismos predominantes no processo. a avaliação numérica se deu com a realização de uma malha correspondente à real forma dos componentes acetabulares e com uma geometria adaptativa de acordo com o progresso do fenômeno de desgaste. os resultados com informações sobre as características macro geométricas dos pares foram obtidos e pôde-se definir a relevância destes parâmetros para os ensaios realizados na presente pesquisa.

Índice de Shannon: 3.97172

Índice de Gini: 0.935059

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,59% 5,33% 7,22% 6,15% 6,50% 6,55% 5,78% 7,37% 7,07% 4,34% 6,74% 9,05% 4,43% 6,60% 5,05% 7,23%
ODS Predominates
ODS 12
ODS 1

4,59%

ODS 2

5,33%

ODS 3

7,22%

ODS 4

6,15%

ODS 5

6,50%

ODS 6

6,55%

ODS 7

5,78%

ODS 8

7,37%

ODS 9

7,07%

ODS 10

4,34%

ODS 11

6,74%

ODS 12

9,05%

ODS 13

4,43%

ODS 14

6,60%

ODS 15

5,05%

ODS 16

7,23%