Simulación del deterioro del cemento y sus interfaces en prótesis de cadera

El aflojamiento de la interfaz cemento-prótesis y el deterioro del cemento son dos de los factores fundamentales, que condicionan la vida a largo plazo de las prótesis de cadera cementadas. En este trabajo estos dos mecanismos de fallo se han simulado por medio del método de los elementos finitos. P...

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Detalles Bibliográficos
Autores: Pérez, Miguel Ángel, García Aznar, José Manuel, Doblaré, Manuel
Tipo de recurso: artículo
Fecha de publicación:2006
País:España
Institución:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Repositorio:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Idioma:español
OAI Identifier:oai:upcommons.upc.edu:2099/4727
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/2099/4727
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Pròtesis
Estructures -- Elements finits
Àrees temàtiques de la UPC::Edificació::Materials de construcció::Formigó
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil::Materials i estructures::Materials i estructures de formigó
Descripción
Sumario:El aflojamiento de la interfaz cemento-prótesis y el deterioro del cemento son dos de los factores fundamentales, que condicionan la vida a largo plazo de las prótesis de cadera cementadas. En este trabajo estos dos mecanismos de fallo se han simulado por medio del método de los elementos finitos. Por un lado, la simulación del aflojamiento de la interfaz cemento-prótesis se ha realizado por medio de la teor´ıa de las superficies cohesivas, que se ha implementado en un elemento interfaz, mientras que para el deterioro del cemento y sus propiedades viscoelásticas se ha planteado un modelo basado en la teoría de la mecánica del daño continuo. El modelo desarrollado presenta una serie de parámetros, como las propiedades mecánicas de la interfaz, las leyes de acumulación de daño de la interfaz y del cemento, el efecto de cierre de las grietas del cemento y la ley de evolución del coeficiente de rozamiento entre superficies, que fueron estimados para predecir los deslizamientos experimentales de un vástago dentro de una capa de cemento en un modelo simplificado de una prótesis de cadera. Además se llevó a cabo un análisis de sensibilidad para determinar la influencia de cada uno de los parámetros sobre los deslizamientos y el deterioro del cemento. Esta simulación conjunta de la problemática de las prótesis de cadera cementadas permite aplicarla a la comparación de prótesis comerciales (Exeter, Charnley, Elite Plus y ABG II). No sólo se ha analizado el deterioro del cemento y de la interfaz cemento-prótesis en las cuatro prótesis comerciales sino también la migración del vástago dentro de la capa de cemento comparando todos los resultados entre las diferentes prótesis y con lo observado clínicamente.