Análisis numérico de un modelo de lubricación visco-elastohidrodinámico aplicado a prótesis de rodilla
- Autores
- Berli, Marcelo Eduardo; Berli, Marcelo Eduardo
- Año de publicación
- 2013
- Idioma
- español castellano
- Tipo de recurso
- tesis doctoral
- Estado
- versión aceptada
- Colaborador/a o director/a de tesis
- Di Paolo, José
Huespe, Alfredo
Bortolozzi, Raúl
Braidot, Ariel - Descripción
- Fil: Berli, Marcelo Eduardo. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina.
El desgaste del polietileno que conforma el componente tibial de las prótesis de rodilla, es reconocido como el principal problema limitante en la duración de estos implantes. La dificultad de realizar mediciones in vivo de las variables elasto-hidrodinámicas que influyen sobre el desgaste del polímero , motivó el estudio numérico de modelos teóricos. Trabajos anteriores se centraron en el estudio de los espesores de la película lubricante (H), campos de presiones (P) y coeficiente de fricción (φ), mostrando una optimización en la lubricación de la junta ante la presencia de un material elástico de baja rigidez, con capacidad de exudar y absorber fluido. No obstante, los materiales poliméricos actualmente utilizados o investigados para ser empleados en prótesis articulares son viscoelásticos, pudiendo esta característica modificar las predicciones previas y por consiguiente las propuestas de diseño basadas en ellas. En este trabajo se presenta un modelo de lubricación de una prótesis de rodilla compuesta por un componente femoral metálico y un componente tibial conteniendo en su superficie articular un material viscoelástico lineal. Debido al alto acoplamiento entre las ecuaciones y a la no linealidad del modelo, se utiliza un método numérico basado en elementos finitos para resolver el sistema. Los resultados muestran que las variables H, P y φ sufren modificaciones de considerable magnitud respecto de los modelos elásticos previos. Las conclusiones se orientan a la optimización de la lubricación del implante a través de las propiedades del material polimérico y de las propiedades reológicas del fluido lubricante.
El desgaste del polietileno que conforma el componente tibial de las prótesis de rodilla, es reconocido como el principal problema limitante en la duración de estos implantes. La dificultad de realizar mediciones in vivo de las variables elasto-hidrodinámicas que influyen sobre el desgaste del polímero , motivó el estudio numérico de modelos teóricos. Trabajos anteriores se centraron en el estudio de los espesores de la película lubricante (H), campos de presiones (P) y coeficiente de fricción (φ), mostrando una optimización en la lubricación de la junta ante la presencia de un material elástico de baja rigidez, con capacidad de exudar y absorber fluido. No obstante, los materiales poliméricos actualmente utilizados o investigados para ser empleados en prótesis articulares son viscoelásticos, pudiendo esta característica modificar las predicciones previas y por consiguiente las propuestas de diseño basadas en ellas. En este trabajo se presenta un modelo de lubricación de una prótesis de rodilla compuesta por un componente femoral metálico y un componente tibial conteniendo en su superficie articular un material viscoelástico lineal. Debido al alto acoplamiento entre las ecuaciones y a la no linealidad del modelo, se utiliza un método numérico basado en elementos finitos para resolver el sistema. Los resultados muestran que las variables H, P y φ sufren modificaciones de considerable magnitud respecto de los modelos elásticos previos. Las conclusiones se orientan a la optimización de la lubricación del implante a través de las propiedades del material polimérico y de las propiedades reológicas del fluido lubricante - Materia
-
Knee prosthesis
Finite element
Wear
Polyethylene
visco-elastohydrodynamic lubrication
Prótesis de rodilla
lubricación visco-elastohidrodinámica
elementos finitos
elementos finitos
desgaste - Nivel de accesibilidad
- acceso abierto
- Condiciones de uso
- http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.es
- Repositorio
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- Universidad Nacional del Litoral
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- oai:https://bibliotecavirtual.unl.edu.ar:11185/424
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Análisis numérico de un modelo de lubricación visco-elastohidrodinámico aplicado a prótesis de rodillaNumerical analysis of a viscoelastohydrodynamic lubrication model applied to knee prosthesesBerli, Marcelo EduardoBerli, Marcelo EduardoKnee prosthesisFinite elementWearPolyethylenevisco-elastohydrodynamic lubricationPrótesis de rodillalubricación visco-elastohidrodinámicaelementos finitoselementos finitosdesgasteFil: Berli, Marcelo Eduardo. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina.El desgaste del polietileno que conforma el componente tibial de las prótesis de rodilla, es reconocido como el principal problema limitante en la duración de estos implantes. La dificultad de realizar mediciones in vivo de las variables elasto-hidrodinámicas que influyen sobre el desgaste del polímero , motivó el estudio numérico de modelos teóricos. Trabajos anteriores se centraron en el estudio de los espesores de la película lubricante (H), campos de presiones (P) y coeficiente de fricción (φ), mostrando una optimización en la lubricación de la junta ante la presencia de un material elástico de baja rigidez, con capacidad de exudar y absorber fluido. No obstante, los materiales poliméricos actualmente utilizados o investigados para ser empleados en prótesis articulares son viscoelásticos, pudiendo esta característica modificar las predicciones previas y por consiguiente las propuestas de diseño basadas en ellas. En este trabajo se presenta un modelo de lubricación de una prótesis de rodilla compuesta por un componente femoral metálico y un componente tibial conteniendo en su superficie articular un material viscoelástico lineal. Debido al alto acoplamiento entre las ecuaciones y a la no linealidad del modelo, se utiliza un método numérico basado en elementos finitos para resolver el sistema. Los resultados muestran que las variables H, P y φ sufren modificaciones de considerable magnitud respecto de los modelos elásticos previos. Las conclusiones se orientan a la optimización de la lubricación del implante a través de las propiedades del material polimérico y de las propiedades reológicas del fluido lubricante.El desgaste del polietileno que conforma el componente tibial de las prótesis de rodilla, es reconocido como el principal problema limitante en la duración de estos implantes. La dificultad de realizar mediciones in vivo de las variables elasto-hidrodinámicas que influyen sobre el desgaste del polímero , motivó el estudio numérico de modelos teóricos. Trabajos anteriores se centraron en el estudio de los espesores de la película lubricante (H), campos de presiones (P) y coeficiente de fricción (φ), mostrando una optimización en la lubricación de la junta ante la presencia de un material elástico de baja rigidez, con capacidad de exudar y absorber fluido. No obstante, los materiales poliméricos actualmente utilizados o investigados para ser empleados en prótesis articulares son viscoelásticos, pudiendo esta característica modificar las predicciones previas y por consiguiente las propuestas de diseño basadas en ellas. En este trabajo se presenta un modelo de lubricación de una prótesis de rodilla compuesta por un componente femoral metálico y un componente tibial conteniendo en su superficie articular un material viscoelástico lineal. Debido al alto acoplamiento entre las ecuaciones y a la no linealidad del modelo, se utiliza un método numérico basado en elementos finitos para resolver el sistema. Los resultados muestran que las variables H, P y φ sufren modificaciones de considerable magnitud respecto de los modelos elásticos previos. Las conclusiones se orientan a la optimización de la lubricación del implante a través de las propiedades del material polimérico y de las propiedades reológicas del fluido lubricanteDi Paolo, JoséHuespe, AlfredoBortolozzi, RaúlBraidot, Ariel2013-04-05T13:48:57Z2013-04-05info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionSNRDThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06info:ar-repo/semantics/tesisDoctoralapplication/pdfpdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11185/424spaspainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.esreponame:Biblioteca Virtual (UNL)instname:Universidad Nacional del Litoralinstacron:UNL2025-09-04T11:15:32Zoai:https://bibliotecavirtual.unl.edu.ar:11185/424Institucionalhttp://bibliotecavirtual.unl.edu.ar/Universidad públicaNo correspondeajdeba@unl.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:21872025-09-04 11:15:33.072Biblioteca Virtual (UNL) - Universidad Nacional del Litoralfalse |
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