Desenvolvimento de um equipamento que combina métodos experimentais (ensaio físico) e métodos numéricos (ensaio virtual) para a determinação das propriedades mecânicas de materiais biomédicos

• Processo: 18/22628-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Mardoqueu Martins da Costa
• Beneficiário: Mardoqueu Martins da Costa
• Empresa: Biopdi Indústria, Comércio, Importação e Exportação de Equipamentos Médicos Odontológicos Ltda
• CNAE: Fabricação de aparelhos e equipamentos de medida, teste e controle
• Município: São Carlos
• Pesquisadores associados: Adriana Pavinatto da Costa ; Nivaldo Antonio Parizotto ; Renata Marques de Melo Marinho
• Assunto(s): Materiais biomédicos Simulação por computador Métodos numéricos Propriedades mecânicas Ensaios dos materiais Torção mecânica Tração
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ensaio de compressão | Ensaio de torção | Ensaio de tração | Materiais biomédicos | métodos numéricos | Simulação | Materiais biomédicos

Resumo

Ensaios mecânicos são críticos para a área de desenvolvimento de novos materiais e produtos principalmente para a indústria de dispositivos médicos. Realizar ensaios em materiais e produtos garante que os implantes, próteses, órteses e dispositivos não falhem quando em uso, garantido assim a saúde e o bem-estar dos pacientes que utilizam este tipo produto. As máquinas de ensaio que combinam ensaio axial e de torção desempenham um papel importante ao testar a qualidade de uma variedade de produtos além de representar de maneira mais realista os esforços sofridos por estes materiais. A ciência dos materiais moderna emprega o uso de ferramentas computacionais avançadas para a realização de simulações que possibilitam a pré-análise do projeto, avaliando possíveis falhas mesmo antes do material ser submetido aos processos de fabricação. Essa prática pode ser de grande valia, pois, com os dados obtidos, pode-se direcionar o projeto de forma mais eficaz e precisa, poupando muito tempo e investimento. Assim o principal objetivo deste projeto é o desenvolvimento de um equipamento que combina Métodos Experimentais (Ensaio Físico) e Métodos Numéricos (Ensaio Virtual) para a determinação das propriedades mecânicas de materiais biomédicos. O desenvolvimento do equipamento está dividido nas seguintes etapas: Projeto mecânico, Projeto eletrônico, Sistema de fixação e Software. Após a calibração do equipamento ( ensaios de precisão de mecânica, calibração da célula de carga e calibração do transdutor de torque), ensaios mecânicos de validação serão executados conforme os seguintes grupos: Grupo 1 - Ensaio de tração (Orientações: X, Y e Z), Grupo 2 - Ensaio de compressão (Orientações: X, Y e Z), Grupo 3 - Ensaio de flexão, Grupo 4 - Ensaio de torção (Orientações: X, Y e Z), Grupo 5 - Ensaio de tração e torção simultâneos, Grupo 5 - Ensaio de compressão e torção simultâneos (Orientações: X, Y e Z), Grupo 6 - Ensaio de compressão e torção simultâneos (Orientações: X, Y e Z), Grupo 7 - Ensaios destrutivos, repetindo as condições dos 6 primeiros grupos, Grupo 8 - Reprodução dos ensaios, utilizando as constantes do material obtidas nos 6 primeiros grupos de ensaio, através de análises por elementos finitos com o software comercial, Grupo 9 - Reprodução dos ensaios, utilizando as constantes do material obtidas nos 6 primeiros grupos de ensaio, através de análises por elementos finitos com o software desenvolvido. Assim, espera-se uma convergência entre os Ensaios Físicos e Ensaio Virtual validando assim um equipamento que integre Métodos Experimentais e Métodos Numéricos para a obtenção e determinação das propriedades mecânicas de materiais biomédicos. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MATOS, M. D. L. P.; SANTOS, E. N.; SILVA, M. D. C. R. M.; PAVINATTO, A.; COSTA, M. M.; BASTOS-FILHO, TF; CALDEIRA, EMD; FRIZERA-NETO, A. Use of Fluorescence in the Diagnosis of Oral Health in Adult Patients Admitted to the Intensive Care Unit of a Public Emergency Hospital. XXVII BRAZILIAN CONGRESS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, CBEB 2020, v. N/A, p. 7-pg., 2022-01-01. (17/19470-8, 18/22628-5, 19/04279-6)