TAZ-TFG-2018-4710


Simulación computacional de la biomecánica de la articulación del codo

Jorde Cerezo, Guillermo
Grasa Orús, Jorge (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2018
Ingeniería Mecánica department, Mec. de Medios Contínuos y Teor. de Estructuras area

Graduado en Ingeniería Mecánica

Abstract: El proyecto que se presenta en las siguientes páginas engloba el análisis biomecánico del codo, queriendo reproducir computacionalmente el movimiento flexo-extensor permitido por dicha articulación. Para ello se ha realizado un modelo en tres dimensiones de tres músculos (\textit{Bíceps Braquial}, \textit{Cabeza Larga del Tríceps} y \textit{Cabeza Corta de Bíceps Braquial}) y tres huesos (\textit{Húmero}, \textit{Cúbito} y \textit{Radio}) utilizando el software Abaqus Cae mediante el método de los elementos finitos. A lo largo del proyecto se introducen conceptos relacionados con el comportamiento mecánico del tejido músculo-esquelético, así como una ligera contextualización del ambiente en el que está situada la articulación. El modelo que permite simular la respuesta del tejido muscular se considera un modelo hiperelástico transversalmente isótropo que contempla tanto la parte pasiva como activa (capacidad para desarrollar fuerza bajo un estímulo) de los músculos desarrollados. Para ello se hace referencia a varios trabajos y artículos anteriores que se han tomado como modelo para la descripción de este complejo tejido. \\ \\ Como comienzo, las geometrías se obtienen de modelos tridimensionales ya creados de seres humanos \cite{Mits2009}. Durante el trabajo se han utilizado diversas funciones que tiene implementadas Abaqus que permiten estructurar el modelo para así conseguir el movimiento deseado. Para llevar a cabo el proyecto se han considerado tres mallados distintos, cuyo número de elementos final es diferente, realizando de esta manera un estudio de convergencia de malla para el modelo.\\ \\ Se realizan dos estudios para las diferentes mallas. Uno de los dos se encarga del análisis del desplazamiento de un punto del \textit{Cúbito}, situado en su epífsis distal, según la densidad de su malla. El segundo se encarga del análisis del desplazamiento de ese mismo punto, variando la tensión isométrica de los músculos y a su vez el mallado. Los resultados obtenidos nos permiten ver las diferencias que se producen en nuestro modelo al variar dichas mallas, con el fin de elegir una que nos aporte unos resultados correctos equilibrándolo con la menor carga computacional posible.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado

Creative Commons License

El registro pertenece a las siguientes colecciones:
Academic Works > Trabajos Académicos por Centro > escuela-de-ingeniería-y-arquitectura
Academic Works > End-of-grade works



Back to search

Rate this document:

Rate this document:
1
2
3
 
(Not yet reviewed)