Propagación de grietas en materialea ortótropos mediante el método de los elementos de contorno

Se presenta en este trabajo la aplicación del Metodo de los Elementos de Contorno (M.E.C.) a la determinación de factores de intensidad de tensiones (F.I.T.) y la predicción del ángulo de propagación de grietas en materiales ortótropos. El programa incluye elementos lineales, cuadráticos y elementos singulares para reproducir el estado tensional de bordes de grieta. Se sigue un proceso de subregionalización con cada uno de los labios de grieta en una subregión distinta, lo que evita la singularidad derivada de nudos dobles. Se estudian y comparan distintos métodos para la evaluación del F.I.T. y se obtiene el valor de los mismos en distintos casos de interés. Se utiliza el método de la tensión circunferencial máxima para la determinación del ángulo de propagación y se realiza el seguimiento de este ángulo en un caso específico.The application of the Boundary Element Method (BEM) to the computation of the stress intensity factors (SIF) and the crack propagation angle in orthotropic materials is the aim of this paper. The computer program includes isoparametric linear, quadratic and quarter-pointtraction- singular elements in order to obtain the stress distribution around the crack edges. A multidomain approach is followed in order to avoid the geometrical singularity that appears in the double-node method. Different methods to compute the SIF are compared and severa1 SIFs computed for some cases. Finally, the maximun circunferencial stress approach is used to obtain the crack propagation angle in a mixed-mode propagation problein in an ortliotropic material.Peer Reviewe

Use of low-resolution CT scans for construction of detailed geometric models of mandibles with and without teeth

Detailed geometric models of a mandible can improve the accuracy of computer simulations. However, cost, time and qualified labor available for their construction may hinder or delay the task. The purpose of this article is to describe a technique for reconstructing a mandible with and without teeth from clinical CT scans of low resolution. The method allows modeling geometric details usually difficult to reconstruct with these scans, such as the periodontal ligament. The models of a toothless and toothed mandible resulting from the process are available online for non-commercial use. The models can be used in various fields such as orthodontics, implantology, orthopedics and traumatology as presented or as a basis for simulations

Análisis biomecánico de la epifisiolisis de la cabeza femoral: comparación entre fémures sanos y enfermos

En este trabajo se desarrolla un análisis por elementos finitos cuyo objetivo principal es determinar las diferencias de tensiones en la placa de crecimiento que se producen entre fémures sanos, con epifisiolisis unilateral y con epifisiolisis bilateral, para evaluar sus posibles causas. Se elaboraron los modelos de elementos finitos correspondientes a 45 pacientes. Los resultados mostraron un patrón de esfuerzos similar en todos los grupos de fémures y, además, la aparición de tensiones mayores en el grupo con epifisiolisis con respecto al grupo control. Se observó también que el valor del ángulo axial-fisis dependía significativamente del tipo de fémur analizado, y, además, una mayor influencia de los factores geométricos en la incidencia de la enfermedad, en comparación con la del índice de masa corporal.In this work, a finite element analysis (FEA) is accomplished to study the differences of stresses in the growth plate, that are produced in healthy and unhealthy femurs, and to evaluate the possible causes of this illness. Finite element models of 45 patients were developed. The results demonstrated a similar pattern of stresses in all the groups of femurs and also the appearance of greater stresses in the group with slipped capital femoral epiphysis than in the control group. It was also observed a strong dependency on the value of the axial-fisis angle from the group of femur analyzed and a bigger influence of the geometric factors than of the body mass index, in the incidence of the illness