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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: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Tese

Título: INVESTIGAÇÕES NUMÉRICAS MULTIESCALA DO COMPORTAMENTO VISCOELÁSTICO DE TECIDOS TENDINOSOS

Orientador
  • EDUARDO ALBERTO FANCELLO
Aluno
  • THIAGO ANDRE CARNIEL

Conteúdo

Os tendões são materiais multi-hierárquicos cujos distintos arranjos geométricos dos seus constituintes resultam em uma complexa hierarquia estrutural, conferindo ao tecido comportamentos não lineares, anisotrópicos e multifásicos particulares. entretanto, pouco se sabe sobre como os esforços mecânicos são transmitidos e quais os principais micromecanismos dissipativos entre as diferentes escalas espaciais e fases materiais do tecido. motivada por esses fatos, a presente tese emprega uma teoria multiescala baseada em elementos de volume representativo (evr) e associada ao método dos elementos finitos com o objetivo de investigar o comportamento micromecânico viscoelástico dos fascículos do tendão em regime fisiológico de deformação. nesse contexto, modelos de viscoelasticidade em deformações finitas foram desenvolvidos para as fibras, fibrilas e células dos tendões, e formulados em um quadro constitutivo variacional. os conjuntos de parâmetros constitutivos de cada modelo foram estimados com base em experimentos de tração e indentação realizados com auxílio de microscopia de força atômica reportados na literatura. a geometria do evr foi proposta com base em dados obtidos de análises tridimensionais de microscopia eletrônica obtidos da literatura. os principais resultados obtidos dos experimentos numéricos multiescala suportam as seguintes hipóteses sobre os tecidos tendinosos: as fibrilas contribuem significativamente não somente com a rigidez dos tendões, mas também com a dissipação energética, principalmente em altas taxas de deformação; as células localizadas entre as fibras de colágeno não afetam consideravelmente a rigidez e dissipação energética macroscópica; a cinemática das fibras explica os grandes valores de deformação transversal e perda de fluídos observados experimentalmente em testes de tração. além disso, essa cinemática pode caracterizar um importante mecanismo de mecanotransdução celular, impondo às células consideráveis deformações locais compressivas e cisalhantes transversalmente às fibras; devido aos consideráveis níveis de deformação verificados na matriz celular, é plausível que as células possam estar sujeitas a mecanismos de dano mecânico, influenciando diretamente na homeostase do tecido.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.91001

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
4,32% 4,58% 6,15% 5,81% 5,42% 5,08% 5,43% 7,89% 7,03% 4,07% 8,00% 14,74% 4,58% 5,81% 5,65% 5,44%
ODS Predominates
ODS 12
ODS 1

4,32%

ODS 2

4,58%

ODS 3

6,15%

ODS 4

5,81%

ODS 5

5,42%

ODS 6

5,08%

ODS 7

5,43%

ODS 8

7,89%

ODS 9

7,03%

ODS 10

4,07%

ODS 11

8,00%

ODS 12

14,74%

ODS 13

4,58%

ODS 14

5,81%

ODS 15

5,65%

ODS 16

5,44%