Resumen

Esta investigación busca tres grupos de materiales compuestos laminados. Estos tres grupos se utilizaron en una investigación experimental para hallar sus propiedades mecánicas. Estas propiedades se han utilizado para diseñar y fabricar un encaje para una prótesis parcial de pie utilizando un modelo ANSYS. Este encaje se fabricó con un dispositivo de presión al vacío para mejorar sus propiedades. El material compuesto del encaje se sometió a ensayos de tracción y fatiga; a continuación, sus resultados se utilizaron en el modelo ANSYS. La matriz del material compuesto se laminó en una proporción de 80 : 20, y había tres tipos de material de laminación de refuerzo (perlón, fibra de vidrio y fibra de carbono). Los resultados de las propiedades mecánicas de estas pruebas fueron los siguientes: utilizando sólo refuerzo de perlón, las propiedades son σy=33,6 MPa, σult=35,6 MPa, y módulo de elasticidad=1,03 GPa; utilizando capas (3perlón 2fibra de carbono 3perlón), las propiedades fueron σy=65.5 MPa, σult=92,5 MPa, y módulo de elasticidad=1,99 GPa; y utilizando capas (3Perlon 2 fibra de vidrio 3perlon), los resultados fueron σy=40 MPa, σult=46,6 MPa, y módulo de elasticidad=1,4 GPa. El modelo ANSYS utilizó la condición de contorno de la presión de contacto medida entre el encaje y el muñón del paciente. El sensor de presión MatScan (encaje F) utilizó estas mediciones de presión de interfaz. Los valores máximos de la presión fueron los siguientes 190 kPa y 164 kPa, registrados en las ubicaciones posterior y lateral, respectivamente. El factor de seguridad calculado para la prótesis que se ha fabricado con un material compuesto seleccionado con las siguientes capas (3 Perlón 2 fibra de carbono 3 Perlón) es de 1,037, que es seguro para aplicaciones protésicas de diseño. A partir de este estudio, se pueden modelar y fabricar más diseños protésicos utilizando este enfoque. Las prótesis y órtesis suelen fabricarse a medida para cada paciente según sus requisitos específicos. Por lo tanto, será muy útil encontrar un procedimiento para analizar las prótesis antes de fabricarlas.

• Materias:Patrón de matriz Simulación híbrida Límite inverso Resistencia a la compresión Fuerzas aerodinámicas
• Subjects:Matrix pattern Hybrid simulation Inverse limit Compressive strength Aerodynamic forces
• Palabras claves:MPa, encaje, modelo ANSYS, propiedades, GPa, capas, módulo, material compuesto, fibra de vidrio, 3Perlón 2fibra de carbono 3perlón
• Keywords:MPa, socket, ANSYS model, properties, GPa, layers, modulus, composite material, glass fiber, 3Perlon +2carbon fiber +3perlon