Análisis numérico de una prótesis del miembro inferior bajo las condiciones de la marcha humana

El siguiente trabajo presenta el análisis numérico de la parte inferior de una prótesis transfemoral, bajo las condiciones de carga de la marcha humana. Para ello, se ha realizado la modelización de la parte situada debajo de la articulación de la rodilla, es decir, la correspondiente a la pierna y el conjunto pie-tobillo, y ha sido sometida a tres estados de carga propios del ciclo de marcha: el contacto talón, el apoyo medio y el despegue de los dedos. A fin de poder establecer una modelización coherente y un posterior análisis crítico de los resultados, se muestra una introducción teórica sobre algunos aspectos básicos de anatomía del miembro inferior, sobre el desarrollo del ciclo de la marcha humana y sus principales condiciones de carga. Posteriormente, se introduce una presentación al mundo de la protésica, indicando cúales son las partes de una prótesis transfemoral y sus principales funciones. Y finaliza, con un apartado en el que se detallan cúales son los materiales más utilizados para fabricar cada una de las piezas. Tras este marco teórico, se presenta una introducción al Método de los Elementos Finitos (MEF). Ya que éste ha sido el utilizado para la posterior modelización y obtención de resultados, mediante el software ABAQUS/CAE 6.13. Para finalizar, se aportan las conclusiones obtenidas y una serie de posibles investigaciones futuras que podrían contribuir al avance en este campo.The following work shows the numeric analysis of the inferior area of transfemoral prosthesis under the loading conditions of the gait cycle. To this end, the modeling area found beneath the knee joint; that is to say, that which refers to the leg and the foot-ankle altogether, have been placed under three states of movility cycles: the contact heel, the half support and the raising of toes. In order to be able to entablish a coheret modeling and a post-critical analysis of the results, a theoretic introduction of some basic anatomic aspects of the lower limbs on the development of the human load and its principal conditions of load is shown. After that, an introductory prosthetic science is presented, showing the major parts of a transfemoral prosthesis and their performances; and finally, in a paragraph – detailing the materials which are mostly employed to make each part. After this theoretic framework, an introduction of the Finite Element Method (FEM) is presented; since this has been employed for the modeling to achieve the results through the application of ABAQUS/CAE 6.13 software. Finally, the conclusions achieved and a series of possible research which could contribute to advancement in this field are provided.Ingeniería en Tecnologías Industriale