ESTUDIO NUMÉRICO DE LUBRICACIÓN VISCOELASTOHIDRODINÁMICA EN PRÓTESIS DE RODILLA CON FLUIDO NO NEWTONIANO

Resumen

En este trabajo se diseñó un modelo computacional de lubricación de película delgada aplicada a una prótesis de rodilla con el fin de realizar una comparación entre tres modelos constitutivos, es decir, la ley de potencias, el modelo de Carreau-Yasuda y el modelo de Cross. El modelo equivalente de la prótesis de rodilla consiste en un cilindro rígido sobre un plano deformable. El componente deformable que representa la base tibial se asumió como un sólido estándar lineal (SEL) viscoelástico. Las ecuaciones gobernantes se resolvieron simultáneamente con la determinación de una frontera libre móvil utilizando el software COMSOL Multiphysics. Los resultados obtenidos mostraron que el modelo Cross presenta el mayor valor de tasa de corte, el menor espesor de película y la viscosidad dinámica con menor variación a lo largo del canal de lubricación, alcanzando un valor mínimo de viscosidad de 0,02 Pa.s. El modelo Carreau-Yasuda presenta el valor más alto de coeficiente de fricción, siendo un 21,5% superior al modelo de Ley de Potencias y un 3,67% superior al modelo de Cross