Análise de elementos finitos de um dispositivo de dinamização controlada para fixação circular externa

Fernando Ferraz Faria; Carlos Eduardo Miers Gruhl; Rafaela Rebonato Ferro; Rodrigo Nunes Rached; Jamil Faissal Soni; Paula Trevilatto

doi:10.1055/s-0040-1721368

Revista Brasileira de Ortopedia, Table of Contents

CC BY-NC-ND 4.0 · Rev Bras Ortop (Sao Paulo) 2021; 56(01): 036-041
DOI: 10.1055/s-0040-1721368

Artigo Original

Asami

Análise de elementos finitos de um dispositivo de dinamização controlada para fixação circular externa

Article in several languages: português | English

Fernando Ferraz Faria

¹Escola de Ciências da Vida, Departamento de Ciências da Saúde, Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR), Curitiba, Paraná, Brazil

,

Carlos Eduardo Miers Gruhl

¹Escola de Ciências da Vida, Departamento de Ciências da Saúde, Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR), Curitiba, Paraná, Brazil

,

Rafaela Rebonato Ferro

²Departamento de Ortopedia e Traumatologia, Hospital Universitário Cajuru, Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR), Curitiba, Paraná, Brazil

,

Rodrigo Nunes Rached

³Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Faculdade de Ciências da Vida, Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR), Curitiba, Paraná, Brazil

,

Jamil Faissal Soni

⁴Programa de Pós-Graduação em Medicina, Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR), Curitiba, Paraná, Brazil

,

Paula Trevilatto

³Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Faculdade de Ciências da Vida, Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR), Curitiba, Paraná, Brazil

› Author Affiliations

Abstract

Resumo

Objetivo Construir um protótipo virtual de um dispositivo de fixação circular externa para fraturas em ossos longos com dinamização controlada a partir de dois materiais diferentes e prever seu comportamento mecânico por meio da análise de elementos finitos AEF).

Método Modelos tridimensionais compostos de duas peças metálicas unidas por uma junta deslizante em rabo de andorinha e um amortecedor de silicone de alta densidade foram criados em um software. Análises de elementos finitos distintas foram simuladas considerando dois materiais (aço inoxidável ou titânio), modos (bloqueado ou dinamizado) e condições de carregamento (estático/pontual ou dinâmico/0,5 segundo) diferentes com carga axial uniforme de 150 kg na porção superior do dispositivo.

Resultados O modelo de elementos finitos (EFs) apresentou 81.872 nós e 45.922 elementos. Com aço inoxidável, o pico de tensão máxima (140,98 MPa) foi alcançado com o dispositivo bloqueado e sob carga estática, enquanto o maior deslocamento (2.415 × 10⁻³ mm) foi obtido com o dispositivo bloqueado e sob carga dinâmica. Com titânio, o pico de tensão máxima (141,45 MPa) ocorreu com o dispositivo bloqueado e sob carga estática, enquanto o maior deslocamento (3.975 × 10⁻³ mm) foi observado com o dispositivo bloqueado e sob carga dinâmica.

Conclusão O protótipo do dispositivo desempenhou o papel de suporte de tensão com deformação aceitável nos dois modos, bloqueado ou dinamizado, e pode ser fabricado com aço inoxidável ou titânio.

Palavras-chave

fraturas ósseas - fixadores externos - cicatrização da fratura - dinamização

Full Text

References

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