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Estudio numérico de espumas metálicas de una aleación (β+γ)-TiNbTa con porosidad funcionalmente dirigida fabricadas por la técnica pulvimetalúrgica de espaciadores para aplicaciones biomédicas

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dc.contributor.advisorPérez Pozo, Luis Carlos (profesor Guía)
dc.contributor.authorCampillo Canto, Mauricio Alejandro
dc.contributor.departmentUniversidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería Mecánicaes_CL
dc.coverage.spatialCasa Central Valparaísoes_CL
dc.date.accessioned2023-05-22T14:01:02Z
dc.date.available2023-05-22T14:01:02Z
dc.date.issued2023-03
dc.description.abstractEl hueso es un tejido cuya estructura y densidad son dinámicas, las que varían en base a los estímulos externos. Cuando un elemento de fijación metálico (i.e: prótesis) es incorporado como refuerzo, la diferencia de rigidez entre el implante y el hueso produce un desbalance en la trasferencia de cargas sobre la zona afectada, transfiriendo casi la totalidad de la carga mecánica al elemento de refuerzo, fenómeno conocido como stress shielding. En las zonas donde el hueso posee baja estimulación mecánica se produce reabsorción ósea, a la vez que en aquellos puntos donde se concentran las carga se produce una hiperdensidad ósea no deseada. Para mejorar el desempeño de nuevos implantes y mitigar los efectos del stress shielding, gran parte de los esfuerzos en investigación a nivel mundial están orientados hacia el desarrollo de nuevas aleaciones en base a titanio que posean baja rigidez y alta resistencia. Con ello, nuevos materiales en base a titanio que incorporan elementos que estabilizan la fase β-Ti (BCC), como el Nb y Ta, permiten reducir el módulo elástico, respecto del titanio en fase α (HCP). Un novedoso método para la producción de aleaciones metálicas a baja temperatura es la Aleación Mecánica (AM). Este proceso permite que parte de la fase β de la aleación se transforme alotrópicamente en fase γ-Ti (FCC), obteniendo una aleación (β + γ)-TiNbTa con una menor rigidez. Un segundo foco de investigación para este objetivo se centra en el desarrollo de estructuras e incorporación de porosidad para así controlar de forma precisa las propiedades (físicas y/o mecánicas) resultantes. La utilización de materiales que combinan el uso de aleaciones de baja rigidez con estructuras con porosidad orientada, para obtener un comportamiento específico similar al del tejido óseo, ofrecen una alternativa para alcanzar una respuesta mecánica que permita mitigar aún más los efectos del stress shielding. El objetivo principal de este trabajo es desarrollar la extensión de una metodología numérica basada en la utilización conjunta del Método de Elementos Finitos (FEM) y el Método de los Elementos Discretos (DEM), como herramienta para determinar la respuesta mecánica compresiva en régimen lineal elástico de espumas metálicas fabricadas por pulvimetalurgia de espaciadores en una aleación (β + γ)-TiNbTa con porosidad funcionalmente dirigida.es_CL
dc.description.degreeDOCTOR EN INGENIERIA MECANICAes_CL
dc.description.programDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA. DOCTORADO EN INGENIERÍA MECÁNICAes_CL
dc.format.extent194 H.es_CL
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.barcode163617900UTFSMes_CL
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11673/55813
dc.rights.accessRightsAes_CL
dc.subjectESPUMAS METALICASes_CL
dc.subjectMETODO ELEMENTOS FINITOSes_CL
dc.subjectMETODO ELEMENTOS DISCRETOSes_CL
dc.titleEstudio numérico de espumas metálicas de una aleación (β+γ)-TiNbTa con porosidad funcionalmente dirigida fabricadas por la técnica pulvimetalúrgica de espaciadores para aplicaciones biomédicases_CL
dc.typeTesis de Postgrado
dspace.entity.typePublication
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