Desenvolvimento de uma metodologia para analise de bioengenharia em ossos compactos com remodelagem superficial pelo metodo dos elementos de contorno 3D em meios transversalmente isotropicos

Este trabalho mostra o desenvolvimento de uma metodologia para analise de problemas de bioengenharia, aplicando modelagem numerica elastostatica de tensoes e deformacoes, baseada no metodo dos elementos de contorno com formulacao 3D para meios transversalmente isotropicos lineares, incluindo a capacidade de simulacao do comportamento de remodelagem ossea superficial. A implementacao do nucleo transversalmente isotropico sobre a estrutura basica de analise por elementos de contorno 3D utilizou a solucao fundamental proposta por Pan & Chou e revisada por Loloi, tendo exigido o calculo adicional das solucoes fundamentais de forca de superficie a partir da derivacao das solucoes fundamentais de deslocamento. O modelo de remodelagem ossea superficial baseou-se na hipotese de estimulo biologico por campo de deformacao, partindo de um modelo 2D, adaptado para o espaco 3D com o uso de deformacoes principais como grandezas de referencia. As implementacoes foram testadas atraves de analises numericas de problemas com solucao analitica e validacoes com resultados de aplicacoes comerciais baseadas em elementos finitos, para problemas padrao de engenharia, bem como comparacoes com resultados da literatura para problemas de bioengenharia. A analise dos resultados mostrara que, tanto a metodologia quanto as implementacoes sao funcionais, oferecendo uma base solida para desenvolvimento e teste de novas solucoes de bioengenharia Abstract