Análisis y diseño de una hoja de prótesis deportiva transtibial.

Abstract

La presente tesis se centra en el diseño mecánico de una prótesis deportiva transtibial, abordando de manera integral las diversas etapas del proceso. Inicialmente, se presenta una revisión exhaustiva del estado del arte, justificando la importancia de este trabajo. Los objetivos, tanto generales como específicos, están diseñados para guiar el desarrollo de un ejercicio de diseño, destacando la consideración de cargas específicas, el modelado CAD, la simulación mediante el Método de Elementos Finitos (Ansys) y la evaluación de la viabilidad económica. El marco teórico abarca temas esenciales como el estudio biomecánico y anatómico, el análisis socioeconómico y comercial, así como el estudio detallado de materiales, con un enfoque particular en los polímeros reforzados con fibras de carbono (CFRP). Se explora el modelado de materiales y la caracterización exhaustiva del CFRP, proporcionando la base teórica necesaria para el diseño. La sección de Materiales y Métodos detalla los ensayos realizados, incluyendo la configuración y resultados de ensayos de tracción longitudinal, tracción transversal y tracción para cortante en CFRP. Además, se describe el proceso de modelado computacional, desde la selección de geometría hasta la simulación en Ansys. Los resultados presentados abarcan tanto los ensayos de propiedades mecánicas del CFRP como los resultados computacionales, proporcionando datos cruciales sobre desplazamientos, energía y esfuerzos. Se destacan observaciones significativas derivadas de estos resultados. En conclusión, esta investigación ha explorado de manera integral el diseño mecánico de una prótesis deportiva transtibial, abordando las distintas fases del proceso. Desde la revisión del estado del arte hasta la realización de ensayos y simulaciones computacionales, cada etapa ha contribuido al entendimiento y avance en el diseño de prótesis.