Determinação do campo de deslocamentos de tecidos biológicos hiperelásticos

Resumen

A necessidade da caracterização de propriedades mecânicas de materiais com comportamento não linear traz novos desafios à engenharia mecânica, tanto no desenvolvimento de novas técnicas experimentais como na implementação de novos algoritmos numéricos. Nas últimas décadas tem vindo a ser feita uma aposta séria na investigação ligada ao estudo e análise de tecidos biológicos, estes têm um comportamento fortemente não linear e de difícil caracterização. No trabalho aqui apresentado faz-se o estudo do comportamento mecânico de tecidos biológicos hiperelásticos, para isso recorreu-se à utilização de uma técnica experimental de campo denominada Correlação Digital de Imagem, esta técnica é relativamente recente e permite a caracterização do campo de deslocamentos, com elevada resolução e sem contacto. As simulações numéricas aqui implementadas foram realizadas num programa comercial de elementos finitos, Ansys®, recorrendo a dados experimentais de ensaios de tracção de tecidos hiperelásticos da mucosa vaginal humana. Na simulação numérica foram utilizados alguns dos modelos constitutivos mais conhecidos no estudo de materiais hiperelásticos: Mooney-Rivlin,
Yeoh e Ogden. Os resultados obtidos demonstraram o potencial destas técnicas para a análise do comportamento mecânico de materiais hiperelásticos, verificando-se, contudo, a necessidade de um maior aprofundamento no estudo e aplicação das mesmas a este tipo de materiais.