• protesi di ginocchio
• Ansys
• analisi agli elementi finiti

L'artroplastica al ginocchio è un intervento chirurgico finalizzato alla sostituzione di una o più parti del ginocchio danneggiato con componenti artificiali, al fine di ridurre il dolore e ripristinare la funzionalità articolare. Nonostante, essa rappresenti una procedura di notevole successo nel contesto medico, esistono vari fattori che possono contribuire al fallimento dell'impianto, tra questi vi è l’interazione a lungo termine tra la componenti dell’impianto, che determina l’usura dell’inserto tibiale.
È noto che i fenomeni di usura sono tra gli eventi meccanici più difficili da modellare, principalmente a causa della dipendenza da diversi fattori: micro e macro geometria dell'accoppiamento di contatto, materiali, condizioni di carico, lubrificazione, temperatura, presenza di detriti di usura.
Allo scopo di prevedere i fenomeni di usura l’utilizzo di un software basato sul metodo agli elementi finiti (FE) rappresenta la scelta ottimale. Le simulazioni numeriche nel calcolo dell’usura trovano sempre più applicazione poiché, sebbene richiedano notevole costo computazionale, superano le limitazioni dei test di laboratorio, spesso incapaci di replicare le reali condizioni di lavoro.
Il presente lavoro di tesi si propone di esaminare il funzionamento e valutare l'efficacia della routine Automatic Scaling of Wear Increment (AUTS), una nuova procedura introdotta dagli sviluppatori del software Ansys® e non ancora utilizzata in letteratura. La routine è in grado di ridurre i tempi di calcolo computazionale, adottando una strategia che consente di stimare gli intervalli temporali in cui l'incremento di usura può essere considerato costante.
Per raggiungere questo obiettivo, sono state condotte simulazioni preliminari utilizzando modelli Pin-on-Disc, nonché simulazioni tramite un modello specifico di protesi di ginocchio, effettuando analisi comparative dei differenti modelli impiegati.