Selección de materiales para el diseño de ortesis aplicando Métodos Multicriterios, Simulación y Optimización Topológica

• Sarmiento Anchundia , Josencka ^[1] ; Salazar Loor , Rodger ^[1]
  1. [1] Universidad Técnica Estatal de Quevedo

     Universidad Técnica Estatal de Quevedo

     Quevedo, Ecuador

     
• Localización: InGenio Journal: La revista de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la UTEQ, ISSN-e 2697-3642, Vol. 5, Nº. 2, 2022, págs. 16-30
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Selection of Materials for Orthosis Design by Applying Multicriteria Methods, Simulation and Topological Optimization
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• Resumen
  • español

    En la actualidad, una de las principales causas de morbilidad en el Ecuador son las fracturas producidas en la sección del antebrazo en adolescentes empleándose yeso para la recuperación del paciente, provocando dificultad de movimiento e irritaciones sobre la piel. Una alternativa a este dispositivo son las ortesis impresas en 3D, las cuales cumplen con características principales de estabilidad, rigidez y densidad. En esta investigación se realizó el diseño de una ortesis empleando la selección de material, simulación y optimización topológica. Se determinó que el material óptimo es el PLA, mientras que en la simulación se obtuvo que el espesor mínimo de la ortesis es de 4 mm, cumpliendo con los requerimientos de esfuerzos y deformaciones admisibles para los cuatro movimientos que ejerce la muñeca, así como una reducción representativa del 9,58% de masa del diseño preliminar durante la optimización topológica.

  • English

    Currently, one of the main causes of morbidity in Ecuador are fractures in the forearm section in adolescents, using plaster for patient recovery, causing difficulty of movement and skin irritation. An alternative to this device is 3D printed orthoses, which meet the main characteristics of stability, rigidity, and density. In this research, the design of an orthosis was conducted using material selection, simulation, and topological optimization. It was determined that the optimal material is PLA, while in the simulation it was obtained that the minimum thickness of the orthosis is 4 mm, meeting the requirements of allowable stresses and deformations for the four movements exerted by the wrist, as well as a representative reduction of 9.58% of mass of the preliminary design during the topological optimization.