Numerical analysis computational programs are applied to the research of biological tissues, which have complex forms. Continuous technological advance has facilitated the development of biomodels to evaluate biological tissues of different human body systems using computerized axial tomography to produce complex three-dimensional models that represent the morphological and physiological characteristics of the real tissues. Biomodels are applied to numerical analysis using the Finite Element Method and provide a perspective of the mechanical behavior in the system. In this study, a numerical evaluation was performed by developing a biomodel of the humerus, radius, and ulna (the elbow joint, composed of cortical bone, trabecular bone, and cartilage). Also introduced to the biomodel were the ligaments of the capsule joint, collateral ligaments of the ulna, and collateral ligaments of the radius. The biomodel was imported into a computer program to perform a numerical analysis considering the mechanical properties of cortical and trabecular bone (including elasticity modulus, shear modulus, Poisson relation, and density). The embedding conditions were defined to restrict displacements and rotations in the proximal zone of the humerus, applying a compression load to the other end of the biomodel at the distal area of the radius and ulna. The results are the direct consequence of how boundary conditions and external agents are applied to the structure to be analyzed, and the data obtained show how the behavior of the force applied through the component produces stresses and strains as a whole, as well as for each of the components. These stresses and strains can indicate zones with structural problems and the detection areas causing pain (assisting in a better diagnosis).
5 October 2024 in Tópicos de Investigación en Ciencias de la Tierra y Materiales
Los componentes mecánicos a menudo sufren fracturas debido a porosidades que se forman y se convierten en grietas debido a esfuerzos y la exposición al medio ambiente, sobre todo cuando trabajan en ambientes agresivos. Debido a esto es necesario estudiar y simular los aspectos que causan estas fracturas de forma inicial y así entender cómo se desarrollan y propagan. La mecánica de la fractura generalmente se aplica cuando el componente ya está a punto de fallar, utilizando el análisis de elementos finitos para evaluar el comportamiento de la fractura, sin embargo, también es esencial analizar las etapas anteriores para prever la vida útil restante y evaluar factores de corrosión del ambiente. Las variables externas incluyen radiación UV, temperatura y humedad, mientras que las variables internas son propiedades mecánicas del material. La degradación esperada se representa como una función del tiempo y estas variables. Se calcula el esfuerzo máximo aceptable y la longitud máxima permisible de la grieta para determinar si el componente es seguro. Se presentan algunos casos de estudio en materiales ferrosos AISI 4140, donde se midió la degradación en la periferia de una probeta y se calculó la tendencia de la degradación, así como el estudio del análisis del elemento finito, para poder identificar los procesos principales máximos que rodean a los límites de la grieta
Dado que el Trabajo Social está inmerso en políticas públicas y programas sociales que van dirigidos a grupos vulnerables, marginados o excluidos, es necesario analizar su compromiso considerando su relación con la gestión para el tratamiento de enfermedades y rehabilitación en instituciones del sector salud. En este sentido, el objetivo de este estudio fue establecer la confiabilidad y validez de un instrumento que mide el compromiso laboral (22 ítems de un total de 35) en el sector salud. Para ello se utilizó una muestra no probabilística de 125 profesionales del trabajo social con experiencia en la implementación de programas sociales y seguimiento de estrategias institucionales de promoción de la salud. Se estableció la normalidad (curtosis = 7.272), confiabilidad (alfa = .673) y validez (KMO = .875; X 2 = 12.156; 11gl; p = .000) de la escala que midió el compromiso laboral. Se estableció un modelo estructural reflexivo en el que el compromiso con la institución se relacionaba positivamente con el compromiso laboral (β = .91). Los índices de ajuste y residual corroboraron la hipótesis de multidimensionalidad del compromiso laboral (GFI = .975; NFI = .975, CFI = .985, RMSEA = .009). Teniendo en cuenta los hallazgos presentados, se discutieron el alcance y los límites del estudio.
31 May 2024 in Investigación y Ciencia de la Universidad Autónoma de Aguascalientes
Las nuevas tecnologías computacionales y los avances en ingeniería han permitido desarrollar biomodelos numéricos para la simulación de sistemas biológicos (huesos). Estos modelos matemáticos permitirán realizar estudios más detallados para diagnosticar a tiempo afecciones (osteoporosis). La biomecánica se encarga de la descripción y estudio de los componentes mecánicos, además de encargarse del estudio, análisis y descripción de los movimientos del cuerpo humano. Con el diseño de biomodelos numéricos que tengan características que se asemejen a la estructura real del hueso y el uso de elementos finitos, los resultados serán muy cercanos a las condiciones reales del cuerpo humano. El análisis numérico utilizado para simular condiciones específicas es de gran ayuda para determinar tratamientos médicos o sustituir elementos biológicos por prótesis.
31 January 2024 in Investigación y Ciencia de la Universidad Autónoma de Aguascalientes
Este trabajo describe la evaluación analítica del Factor de Intensidad de Esfuerzo (SIF) para cuatro especímenes, sometidos a una tensión de 15 MPa y una longitud de grieta de 25 mm. Posteriormente, con ayuda del programa ANSY S® se realizan las simulaciones numéricas donde se obtiene el SIF, para los especímenes estudiados analíticamente. Adicionalmente, se muestran los campos de esfuerzos σx, σy, τxy, σMax, min y σVon Mises cercanos a la punta de la fisura. A continuación, se calcula el porcentaje de variación de los análisis antes realizados, con resultados positivos en todos los casos (< 0.4 %). Por lo que se puede aseverar que es confiable el uso del Método de Elementos Finitos (MEF) a través del programa ANSYS®, para la solución de problemas en fractura. Además, de que el trabajo numérico realizado puede proporcionar algunas pautas para mejorar la estimación del SIF en problemas bidimensionales.
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Ingeniero Mecánico Electricista (UNAM)
Maestro en Ciencias en Matemáticas (UAEH)
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