Método de teste padrão ASTM F3161-16 para análise de elementos finitos (FEA) de componentes femorais ortopédicos metálicos totais do joelho sob condições de desligamento

Na norma "Método de teste padrão ASTM F3161-16 para análise de elementos finitos (FEA) de componentes femorais ortopédicos metálicos totais do joelho sob condições de fechamento" desenvolvido pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM), as técnicas de análise de elementos finitos (FEA) são usado para a estimativa de tensões e deformações Os requisitos e considerações para simulação numérica de componentes femorais totais de joelho metálicos ortopédicos cimentados e não cimentados. Esta norma só é aplicável a tensões abaixo do limite de escoamento, conforme especificado no certificado do material.

Este método de teste contém requisitos para o desenvolvimento de modelos de elementos finitos usados ​​na avaliação de projetos metálicos ortopédicos de componentes femorais totais do joelho com a finalidade de prever tensões e deformações estáticas de implantes. Este procedimento é utilizado para avaliação do pior caso dentro de uma família de tamanhos de implantes para garantir eficiência na quantidade de testes físicos a serem realizados. Os procedimentos recomendados para realizar verificações e validações de modelos são fornecidos para ajudar a determinar se a análise segue as diretrizes recomendadas. Por fim, é apresentado o conteúdo sugerido de um relatório de engenharia abrangendo simulação mecânica.

Em termos de limitações, esta norma limita-se à análise estrutural estática de componentes metálicos ortopédicos femorais totais do joelho (exclui estimativa da resistência à fadiga).

A análise de elementos finitos (AEF) é o processo de prever o comportamento de um objeto com base em cálculos realizados utilizando o método dos elementos finitos (MEF). O método dos elementos finitos é uma técnica matemática, enquanto a análise de elementos finitos é a interpretação dos resultados fornecidos pelo método dos elementos finitos. A análise de elementos finitos auxilia os engenheiros a tomarem decisões de projeto mais informadas, fornecendo informações sobre sistemas e estruturas complexas.

O método dos elementos finitos usa matemática para quebrar sistemas complexos em partes ou elementos menores e mais simples. Depois, usando o poder dos computadores, aplica equações diferenciais a cada elemento separadamente e divide e depois resolve problemas de engenharia. A análise de elementos finitos é a base de muitos softwares de simulação. Ele é usado para validar e testar projetos de forma segura, rápida e econômica, criando modelos virtuais de ativos do mundo real. Esses modelos são usados ​​para resolver uma variedade de condições e cenários em diversos setores, especialmente aqueles com ambientes complexos ou de alto risco, como aeroespacial e biomecânico.

Os implantes são feitos de ligas metálicas, material cerâmico e peças plásticas resistentes. Até três superfícies ósseas podem ser substituídas em uma artroplastia total do joelho:

• Extremidade inferior do fêmur. O componente femoral metálico curva-se ao redor da extremidade do fêmur (osso da coxa). É ranhurado para que a rótula possa mover-se suavemente para cima e para baixo contra o osso à medida que o joelho se dobra e se endireita.
• A superfície superior da tíbia (osso da canela). O componente tibial é geralmente uma plataforma plana de metal com uma almofada de plástico forte e durável chamada polietileno. Alguns designs não possuem parte metálica e, em vez disso, o polietileno é fixado diretamente no osso. Para estabilidade adicional, a porção metálica do componente pode ter uma haste que se ajusta ao centro do osso da tíbia.
• Superfície posterior da patela. O componente da patela é um pedaço de polietileno em forma de cúpula que reproduz o formato da patela (rótula). Em alguns casos, não há necessidade de recapear a patela.

Os componentes são projetados para que o metal interaja sempre com o plástico, resultando em um movimento mais suave e menos desgaste do implante.

Entre os numerosos estudos de testes, medições, análises e avaliações que oferece para empresas de diversos setores, nossa organização, com sua equipe treinada e especializada e equipamentos tecnológicos avançados, desenvolveu ASTM F3161-16 para análise de elementos finitos (FEA) de metais ortopédicos totais. componentes femorais do joelho sob condições de fechamento. Também fornece serviços de testes definidos na norma "método de teste padrão".