Issue 22

D. Cerniglia et alii, Frattura ed Integrità Strutturale, 22 (2012) 56-68 ; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.22.07 61 Figura 5 : Modelli CAD della protesi: a sinistra la configurazione a 0°, a destra quella a 30°. Figure 5 : Knee prosthesis CAD models: 0° (left) and 30° (right) configuration. Analisi FEM I modelli assemblati sono stati importati nel software Ansys Workbench e discretizzati con elementi solidi ad otto nodi. La mesh è stata costruita utilizzando una procedura semiautomatica presente in Ansys Workbench ( Adapt - automated adaptive meshing procedure ) che esegue un’analisi di convergenza finalizzata alla minimizzazione della variazione dell’energia di deformazione all’interno dei singoli elementi. Tale mesh, con gli opportuni infittimenti nelle zone di contatto fra la componente femorale e l’inserto in polietilene, è mostrata in Fig. 6. Figura 6 : Mesh della protesi per la configurazione a 0°. Figure 6 : Knee prosthesis mesh for the 0° configuration. Successivamente sono state definite le caratteristiche dei diversi materiali impiegati e sono state impostate le condizioni di contatto fra i vari componenti protesici. In particolare, è stato utilizzato il metodo Augumented Lagrangian [17] e sono state impiegate due diverse tipologie di contatto del tipo surface-to-surface:  vincolato, per le connessioni fra l’inserto in UHMWPE ed il piatto tibiale. Utilizzando questo tipo di vincolo si ipotizza la perfetta adesione fra le facce delle regioni di contatto le quali non possono slittare né separarsi;  con attrito, per la connessione fra la componente tibiale e l’inserto in polietilene (Fig. 7). È stato scelto un coefficiente d’attrito pari a 0.01, valore coerente con quelli riscontrati in bibliografia [3, 18] per tale accoppiamento di materiali.