Modelos de cálculo para solicitaciones estáticas y dinámicas en huesos. Aplicación a la simulación mediante elementos finitos de impactos en el fémur humano

摘要

Este trabajo es una primera etapa de una investigación que dará lugar a una tesis doctoral. Conocer los mecanismos de rotura del fémur durante choques frontales de tráfico y las localizaciones más probables de lesión será una gran ayuda para proteger esa región de los ocupantes de vehículos. Este asunto está cobrando cada vez mayor importancia dentro de la Biomecánica de Impacto debido al aumento relativo de las lesiones graves en las extremidades inferiores como consecuencia de siniestros en las carreteras.udSe presentan algunos aspectos relevantes de histología ósea y de la organización estructural del fémur humano.udMediante modelos de elementos finitos se han simulado numéricamente los ensayos clásicos de caracterización estructural de este tipo de huesos utilizando la geometría y las propiedades de réplicas articiales de ese hueso.udPara obtener de forma más realista las propiedades del fémur humano hemos recurrido al concepto de remodelación ósea interna. Presentamos un repaso de las formulacionesudmatemáticas que tratan de reproducir este fenómeno. Se ha implementado un modelo de remodelación isótropo que se ha evaluado en casos simples de tracción uniaxial antes deudaplicarse a geometrías realistas.udTambién se presentan unos resultados preliminares sobre la rotura del hueso bajo solicitaciones del tipo de las que pueden producirse en accidentes frontales de tráfico.