Diseño y cálculo de una prótesis transradial infantil mediante el análisis por elementos finitos

Abstract

[ES] Actualmente, las prótesis infantiles son un tema de gran interés para la sociedad. El crecimiento exponencial de los niños implica una inversión constante de dinero cada muy poco tiempo. Y hoy por hoy, existe un porcentaje de la población infantil que requiere y solicita el uso de este tipo de prótesis.

El objetivo de este Trabajo Fin de Grado es abordar el diseño y el cálculo de una prótesis infantil, en este caso transradial, empleando técnicas numéricas como el análisis por elementos finitos (EF).

En este Trabajo se llevará a cabo un estudio preliminar en el que se considerarán diversas alternativas, tanto en la configuración geométrica como en el material a emplear. Las cargas y condiciones de contorno se obtendrán de fuentes bibliográficas. Asimismo, la solución adoptada deberá cumplir con una serie de requisitos en cuanto a peso, rigidez y coste. Finalmente, se generará un modelo numérico detallado de la solución final en el que se analizará la resistencia del componente en base a la implementación de criterios de fallo en el software de EF ANSYS APDL.

[EN] Nowadays, children's prostheses are a topic of great interest to society. The exponential growth of children implies a constant investment of money every very short time. And today, there is a percentage of the child population that requires and requests the use of this type of prosthesis. The objective of this Final Degree Project is to address the design and calculation of a child prosthesis, in this case a transradial prosthesis, using numerical techniques such as finite element analysis (FE). In this work, a preliminary study will be carried out in which several alternatives will be considered, both in the geometric configuration and in the material to be used. The loads and boundary conditions will be obtained from bibliographic sources. Likewise, the adopted solution will have to comply with a series of requirements in terms of weight, stiffness and cost. Finally, a detailed numerical model of the final solution will be generated in which the strength of the component will be analyzed based on the implementation of failure criteria in the FE software ANSYS APDL.

[CA] Actualment, les pròtesis infantils son un tema de gran interés per a la societat. El creixement exponencial dels xiquets implica una inversió constant de diners cada molt poc de temps. I ara com ara, existeix un percentatge de la població infantil que requereix i sol·licita l’us d’aquesta mena de pròtesi. L’objectiu d’aquest Treball de Fi de Grau es abordar el disseny i el càlcul d’una pròtesi infantil, en aquest cas transradial, mitjançant tècniques numèriques com l’ànalisi per elements finits (EF). En aquest Treball, es durà a terme un estudi preliminar en el qual es consideraran diverses alternatives, tant a la configuració geomètrica com en el material a util·litzar. Les càrregues i condicions de contorn s’obtindran de fonts bibliogràfiques. Així mateix, la solución adoptada haurà de cumplir amb una serie de requisits quant a pes, rigidesa i cost. Finalment, es generarà un model numèric de la solución final en el qual s’analitzarà la resistencia del component sobre la base de la implementación de criteris de fallada en el software d’EF ANSYS APDL.