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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35337| Título: | Comparação de métodos de fixação em uma osteossíntese aplicada a uma fratura do tipo Hoffa por meio do método dos elementos finitos |
| Título(s) alternativo(s): | Comparison of fixation methods in osteosynthesis applied to a Hoffa-type fracture using the finite element method |
| Autor(es): | Olesczuk, Gabriel Antunes, Matheus Fernandes |
| Orientador(es): | Belo, Ivan Moura |
| Palavras-chave: | Aparelhos ortopédicos Biomecânica Fraturas - Fixação Método dos elementos finitos Orthopedic apparatus Biomechanics Fractures fixation Finite element method |
| Data do documento: | 1-Dez-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | OLESCZUK, Gabriel; ANTUNES, Matheus Fernandes. Comparação de métodos de fixação em uma osteossíntese aplicada a uma fratura do tipo Hoffa por meio do método dos elementos finitos. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | A presente monografia tem como objetivo realizar uma análise comparativa entre soluções de fixação de órteses e parafusos em uma osteossíntese aplicada em uma fratura no joelho denominada de Hoffa. O desenvolvimento é realizado em aço AISI 316L e titânio Ti6Al4V em 5 sistemas propostos, dentre eles, uma órtese reta com e sem parafusos auxiliares, uma órtese em “H” com e sem parafusos auxiliares e uma solução apenas com parafusos. Os modelos utilizados são fornecidos através de uma tomografia computadorizada de um osso real para maior fidelidade dos resultados. No processo metodológico é utilizado o software Blender e Meshmixer, para devidas uniformizações nos modelos. Para realizar as montagens dos conjuntos, é utilizado o CAD 3D Solidworks. Por fim, a execução da simulação estrutural é feita pelo Ansys com convergência de malha em função do deslocamento em um ponto de interesse. Os parâmetros de carregamento utilizados são de uma situação crítica, em que uma pessoa desce a escada. A força obtida no côndilo lateral é 1400 N paralela ao traço de fratura. São avaliados deslocamento total e deslocamento relativo no sistema e as tensões atuantes na órtese e nos parafusos. O deslocamento relativo interfragmentar é a variável mais significativa visto que com altos deslocamentos não ocorre a consolidação da fratura. A partir desses dados, é verificado que o sistema de placa “H” teve melhor desempenho em relação a placa reta pois apresenta deslocamentos relativos menores. Sobre o material, constatou-se que os sistemas em titânio deslocaram mais que em aço, porém, o titânio apresenta maior tensão de escoamento, o que atribui maiores coeficientes de segurança ao implante. |
| Abstract: | This monograph aims to carry out a comparative analysis between fixation solutions for orthoses and screws in an osteosynthesis applied to a knee fracture called Hoffa’s. The development is carried out in AISI 316L steel and Ti6Al4V titanium in 5 proposed systems, among them, a straight orthosis with and without auxiliary screws, an “H” orthosis with and without auxiliary screws and a solution with screws only. The models used are provided through a computed tomography of a real bone for greater fidelity of the results. In the methodological process, the software Blender and Meshmixer is used, for proper standardization in the models. To assemble the sets, CAD 3D Solidworks is used. Finally, the execution of the structural simulation is done by Ansys with mesh convergence as a function of the displacement at a point of interest. The loading parameters used are for a critical situation, in which a person descends the stairs. The force obtained on the lateral condyle is 1400 N parallel to the fracture line. Total displacement and relative displacement in the system and the stresses acting on the orthosis and screws are evaluated. The relative interfragmentary displacement is the most significant variable, since with high displacements, fracture consolidation does not occur. From these data, it is verified that the “H” plate system had better performance in relation to the straight plate because it presents smaller relative displacements. Regarding the material, it was found that the titanium systems displaced more than steel, however, titanium has a higher yield stress, which attributes greater safety coefficients to the implant. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35337 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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