Caracterização experimental e numérica do campo de deslocamentos de tecidos biológicos hiper-elásticos

Uma das áreas cientificas de maior desenvolvimento nas últimas décadas está ligda ao do estudo de tecidos biológicos. Estes tecidos têm um comportamento não linear e muito diferente dos materiais tradicionais que são estudados em engenharia mecânica. A caracterização do seu comportamento mecânico traz novos desafios tanto no desenvolvimento de novas técnicas experimentais como na implementação de novos algoritmos numéricos. No trabalho aqui apresentado recorreu-se à utilização de uma técnica experimental de campo denominada Correlação Digital de Imagem, esta técnica é relativamente recente e permite a caracterização do campo de deslocamentos, com elevada resolução e sem contacto. Com Correlação Digital de Imagem é, também, possivel fazer-se a análise de grandes deslocamentos superficiais e que é um comportamento característico de tecidos biológicos hiperelásticos. As simulações numéricas aqui implementadas foram realizadas num programa comercial de elementos finitos, Ansys®, recorrendo a dados experimentais de ensaios de tracção de tecidos hiperelásticos da mucosa vaginal humana. Na simulação numérica foram utilizados alguns dos modelos constituivos mais conhecidos no estudo de materiais hiperelásticos: Mooney-Rivlin, Yeoh e Ogden. Os resultados obtidos demonstraram o potencial destas técnicas para a análise do comprtamento mecânico de materiais hiperelásticos, verificando-se, contudo, a necessidade de um maior aprofundamento no estudo e aplicação das mesmas a este tipo de materiais.Os autores agradecem o apoio financeiro da FCT através do Projecto COMPETE FCT PTDC/EME-PME/102095/2008