SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DO DANO EM ESTRUTURAS ÓSSEAS TRABECULARES UTILIZANDO ELEMENTOS FINITOS
Aluno de Iniciação Científica: Isaac Aguiar Oliveira (PIBIC/Fundação Araucária)
Curso: Engenharia Civil
Orientador: Mildred Ballin Hecke
Co-Orientador: Marco André Argenta
Colaborador: Emílio Graciliano Ferreira Mercuri
Departamento: Construção Civil
Setor: Tecnologia
Palavras-chave: Dano , Osso Trabecular , Perda de Rigidez
Área de Conhecimento: 30102006 - ESTRUTURAS
A mecânica do dano em meios contínuos leva em conta os efeitos da degradação de materiais sólidos, submetidos a algum tipo de carga, por meio de redução das propriedades de resistência e rigidez do material. A mecânica do dano trata da consequência da resposta do material de um processo de, pode-se dizer, microfissuração distribuída que se desenvolve numa etapa preliminar à formação da fissura. Além disso, alguns materiais possuem microdefeitos ou vazios que favorecem o acúmulo de microtensões. Esse microdefeito entende-se por dano inicial de um material, ou seja, tal material entra em um processo de rompimento de suas ligações atômicas. O tecido ósseo é um tecido conjuntivo com função principal de sustentação do corpo. Na organização macroscópica são obsevadas duas regiões distintas: uma camada mais compacta externamente e outra mais esponjosa internamente. Tal tecido esponjoso possui espaços medulares mais amplos, sendo formado por várias trabéculas, que dão um aspecto poroso ao osso. O osso trabecular é formado por lâminas ósseas dispostas em vários sentidos, deixando espaços livres entre si, ocupados pela medula óssea, que é a encarregada de elaborar as células sanguíneas. Inicialmente, a partir de imagens de microtomografias, serão adquiridas as geometrias de uma amostra de osso trabecular. O objetivo desse trabalho é montar um modelo simples que demonstre o dano em uma estrutura de osso trabecular, analisando as suas influências como a perda de rigidez e resistência. Como o osso é um material muito complexo, a verificação dos resultados das aplicações da mecânica de dano se dará através das comparações dos deslocamentos e tensões entre um modelo íntegro e um modelo danificado buscando entender e identificar as regiões danificadas, assim como ocorre em diversos artigos da literatura.