Modeling and stress analysis of a flex-type prosthesis for lower limbs
A falta de atividades físicas regulares está diretamente ligada à saúde emocional e física do ser humano. Além disso, amputações de membros inferiores implicam em sérias dificuldades de mobilidade, consequentemente na redução da prática de atividades físicas. Este trabalho analisa as tensões em uma prótese inferior do tipo flex, que é a mais indicada para a prática de atividades físicas por amputados. Foi realizada a modelagem com três variações de ângulos internos, selecionados três materiais para constituírem a lâmina da prótese e ainda, encontradas condições de contorno que simulam o uso real da prótese. As análises foram realizadas por meio do método dos elementos finitos. Os resultados de tensões equivalentes de cada cenário foram comparados entre si, tornando possível a conclusão de que próteses com ângulos menores, com os parâmetros testados, sofrem solicitações maiores; ainda, que a modelagem proposta permite o emprego de dois dos materiais selecionados na fabricação da prótese, um terceiro material selecionado apresentou falhas devido à sua baixa resistência ao escoamento sob compressão.
Modeling and stress analysis of a flex-type prosthesis for lower limbs
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DOI: 10.22533/at.ed.8962206043
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Palavras-chave: Biomecânica. Método dos Elementos Finitos. Compósitos. Reabilitação de amputados.
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Keywords: Biomechanics. Finite Element Method. Composites. Rehabilitation of amputees
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Abstract:
The lack of regular physical activities is directly related to human emotional and
physical health. In addition, lower limb amputations imply in serious mobility difficulties, consequently in a reduction on the practice of physical activities. This work analyzes the tensions in an inferior flex-type prosthesis, which is the most suitable for the practice of physical activities by amputees. The modeling was carried out with three variations of internal angles, three materials were selected to constitute the prosthesis blade and also found contour conditions that simulate the real use of the prosthesis.
The analyzes were realized through the finite element method. The results of
equivalent stress in each scenario were compared to each other, making it possible to conclude that prostheses with smaller angles, with the parameters tested, are subject to greater demands; also, that the proposed model allows the use of two of the selected materials in the manufacture of the prosthesis, a third selected material presented failures due to their low compressive yield strength. -
Número de páginas: 13
- Elias Dagostini
- Fábio Rodrigo Mandello Rodrigues
