Desarrollo de un modelo numérico para evaluación sobre los efectos de porosidad en el fémur proximal

Maya Anaya, Daniel, Villanueva Piñón, Martín Eduardo, Urriolagoitia Sosa, Guillermo, Romero Ángeles, Beatriz, Hernández Patiño, Omar Isaac, Cruz López, Salvador, Sánchez Cervantes, Arturo, Trejo Enríquez, Alfonso T y Correa Corona, Martn Ivan(2022) .Desarrollo de un modelo numérico para evaluación sobre los efectos de porosidad en el fémur proximal. XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica.En: Universidad Politécnica de Madrid. (2022-11-22)

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Título de la Conferencia XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica
Fecha de inicio de la Conferencia 2022-11-22
Fecha fín de la Conferencia 2022-11-24
Lugar de la Conferencia Universidad Politécnica de Madrid
Fecha de presentación de la Ponencia 2022
Titulo Desarrollo de un modelo numérico para evaluación sobre los efectos de porosidad en el fémur proximal
Autor(es) Maya Anaya, Daniel
Villanueva Piñón, Martín Eduardo
Urriolagoitia Sosa, Guillermo
Romero Ángeles, Beatriz
Hernández Patiño, Omar Isaac
Cruz López, Salvador
Sánchez Cervantes, Arturo
Trejo Enríquez, Alfonso T
Correa Corona, Martn Ivan
Materia(s) Ingeniería Mecánica
Resumen En el desarrollo de modelos numéricos que son aplicados para evaluar los huesos humanos, como un componente estructural hasta el día de hoy, se han superado las condiciones de linealidad, isotropía y continuidad, que dictan en contextos la Mecánica de Materiales para simplificar los casos de estudio y obtener soluciones. Sin embargo, existe una condición que aún se debe de superar, la homogeneidad del componente. En el presente trabajo se desarrolla un modelo numérico del fémur proximal introduciendo porosidad existente en el sistema. Se realizan la evaluación mediante el Método del Elemento Finito para determinar el efecto de la porosidad en el modelo numérico. El biomodelo es generado a partir de un estudio tomográfico y está constituido por dos tipos de tejido óseo; hueso cortical y el hueso trabecular. Los análisis realizados simulan la carga que soporta un fémur cuando una persona se encuentra en bipedestación. Estas cargas provocan diversos efectos internos. Sin embargo, el comportamiento mecánico del hueso cambia debido al nivel de porosidad. Para observar las diferencias se presentan los esfuerzos y deformaciones unitarios de un caso sin porosidad y otro caso con porosidad.
Abstract In the development of numerical models that are applied to evaluate human bones, as a structural component to this day, the conditions of linearity, isotropy, and continuity have been overcome, which dictate in Mechanics of Materials contexts to simplify the cases of study and get solutions. However, a condition that must still be overcome is the homogeneity of the component. In the present work, a numerical model of the proximal femur is developed by introducing existing porosity in the system. The evaluation is carried out using the Finite Element Method to determine the effect of porosity in the numerical model. The biomodel is generated from a tomographic study and is made up of two types of bone tissue; cortical bone and trabecular bone. The analyses were carried out to simulate the load a femur supports when a person is standing. These charges cause various internal effects. However, the mechanical behavior of the bone changes due to the level of porosity. The stress and strain of a case without porosity and another with porosity are presented to observe the differences.
Palabra clave Fémur proximal
Simulación numérica
Porosidad
Método de Elemento Finito
Editor(es) Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)
Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica
Fecha 2022
Formato application/ms-word
Identificador bibliuned:congresoCIBIM-2022UPMEspana-Dmaya
https://doi.org/10.5944/bicim2022.114
Idioma spa
Versión de la publicación publishedVersion
Nivel de acceso y licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
Tipo de recurso conferenceObject
Tipo de acceso Acceso abierto

 
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Creado: Fri, 16 Dec 2022, 21:09:48 CET