Questão 80 - UNIEVA Medicina 2023/2

A evolução dos softwares e modelos computacionais tem contribuído muito para o desenvolvimento de produtos na área médica. A crescente interface entre Medicina e Engenharia Biomédica tem exigido modelagens mais complexas, principalmente quando se trata de próteses ou implantes inseridos em estruturas ósseas tais como mandíbulas, articulações, fêmur, tíbia, úmero. Por outro lado, estes modelos devem ser aferidos para descrever fielmente o comportamento biomecânico, quando substitui a função de um membro real. O Método dos Elementos Finitos (MEF) tem sido uma das ferramentas da engenharia com maior potencial nessas aplicações biomecânicas. Em princípio, a aplicação do MEF para solução de problemas estruturais em próteses, é bastante apropriada, pois as análises de uma estrutura de prótese podem ser desenvolvidas de forma semelhante às avaliações feitas em análise de tensões de estruturas mecânicas. Com o objetivo de determinar a carga máxima P que a prótese de uma tíbia suportaria quando utilizada por um determinado paciente, médicos e engenheiros modelaram o problema utilizando o MEF e conseguiram determinar a região em que a ruptura poderia ocorrer.

 

De acordo com a figura as escalas numéricas na região inferior da figura referem-se às tensões axiais, em Mega Pascal (Mpa), medidas através da aplicação da carga P.

Disponível em: https://www.simpep.feb.unesp.br/anais/anais_13/artigos/587.pdf  Acesso em: 16 mai. 2023 [Adaptado].

 

Considerando que a seção transversal do modelo onde ocorreu a ruptura pode ser aproximada a uma seção circular vazada com diâmetro maior (D) igual a 50mm e diâmetro menor (d) igual a 30mm, a carga P máxima suportada pelo modelo foi igual a