Método de elementos finitos aplicado à obtenção do número preditivo de ciclos das próteses de quadril fabricadas em aço inoxidável ASTM F138 e ASTM F7

Abstract

Este estudo tem como objetivo permitir a detecção prematura de falhas na resistência mecânica ocasionadas por erros de projetos e ou materiais impróprios aplicando o Método de Elementos Finitos (MEF). Atendendo as novas normas da ANVISA para este produto. O quadril é uma estrutura complexa, composta por ossos, ligamentos, e músculos estruturais, responsável por transmitir potência para o corpo. O corpo é submetido a esforços repetitivos o que traz desgaste prematuro das articulações. Uma prótese de quadril é tipicamente sujeita a cargas cíclicas proporcionais ao peso do paciente, em resposta a cada passo e, consequentemente, exige uma abordagem baseada na tensão cíclica de compressão. Os aços inoxidáveis austeníticos têm sido utilizados em aplicações cirúrgicas ao longo de muitos anos em função do baixo custo, das boas propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Foram aplicadas diferentes solicitações na cabeça da haste femoral, a geometria inicialmente complexa do modelo virtual foi subdividida em um número finito de malhas de formato tetragonal, esta subdivisão permite analisar o comportamento mecânico em diferentes áreas do modelo. Com a realização dos ensaios virtuais constatou-se que o material ASTM F138 apresentou melhor desempenho mecânico comparando com os resultados apresentados pela liga ASTM F75