1 Procedimiento de validación experimental de análisis estructurales de objetos definidos en imágenes 3D realizados con Cartesian grid Finite Element Method Presentado por: Adrián Ortiz Núñez Dirigido por: Juan José Rodenas García Grado en Ingeniería Mecánica

2 ÍNDICE DE CONTENIDOS Introducción Impresión 3D Ensayos experimentalesEnsayos numéricos Conclusiones

3 INTRODUCCIÓN ¿Qué es el cgFEM? Método de los elementos finitosConceptos previos Método de los elementos finitos Análisis específicos de pacientes ¿Qué es el cgFEM?

4 INTRODUCCIÓN Tejidos óseos Espumas metálicas Impresión 3DObjetivos del trabajo Validación experimental del software Tejidos óseos Espumas metálicas Impresión 3D

5 IMPRESIÓN 3D Réplicas de diseños 3D Diseño hecho por ordenadorDiseño descargado de internet Diseño realizado a partir de escáner 3D Réplicas de diseños 3D

6 IMPRESIÓN 3D Representación del volumen a imprimir

7 IMPRESIÓN 3D Segmentación de la imagen 3D. Aire Aluminio

8 IMPRESIÓN 3D Creación del modelo 3D

9 IMPRESIÓN 3D Impresión del modelo 3D Parámetros de impresión:Altura de capa de 0.1 mm Relleno 100% (Sólido) Tiempo de impresión: - 18 horas y 3 minutos Probeta 1 Probeta 2 Probeta 3 Probeta 4 Probeta 5 Masa [gr] 27.30 27.26 27.33 27.44 27.78

10 ENSAYOS EXPERIMENTALESProbeta de gramos 1 mm de desplazamiento Probeta de gramos 0.7 mm de desplazamiento

11 ENSAYOS EXPERIMENTALESProbeta de gramos 1 mm de desplazamiento Probeta de gramos 0.7 mm de desplazamiento

12 ENSAYOS NUMÉRICOS Definición de las propiedades del material

13 Heterogeneidad del materialENSAYOS NUMÉRICOS Discretización del dominio Heterogeneidad del material Refinamiento h-adaptativo

14 ENSAYOS NUMÉRICOS Restricciones del modelo Se restringe en Z:caras superior e inferior Se restringe en X e Y: esquina superior izquierda esquina inferior derecha

15 ENSAYOS NUMÉRICOS Mapa de tensiones normales en Z

16 COMPARACIÓN DE RESULTADOSENSAYOS EXPERIMENTALES ENSAYOS NUMÉRICOS MÓDULO DE YOUNG [Mpa] 438 634.6 Ley del módulo de Young mal definida Baja resolución de las imágenes Elementos finitos rigidizan la solución Posibles fluencias locales

17 ¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN¡