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Modellazione costitutiva del comportamento meccanico del muscolo addominale bovino. = Constitutive modelling of the mechanical behavior of the bovine abdominal muscle.

Beatrice Oreglia

Modellazione costitutiva del comportamento meccanico del muscolo addominale bovino. = Constitutive modelling of the mechanical behavior of the bovine abdominal muscle.

Rel. Cecilia Surace, Vito Burgio, Martina Di Giacinti. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica, 2024

Abstract:

Lo scopo di questo lavoro è sviluppare un modello costitutivo da implementare su Matlab per prevedere il comportamento meccanico del muscolo addominale bovino. Inizialmente, è stato valutato lo stato dell’arte, andando ad analizzare circa trenta articoli in cui vengono descritti i test su muscolo addominale di tessuto umano e animale e vengono proposti dei modelli per descriverne il comportamento. Di particolare interesse per questo studio sono i test di trazione in direzione trasversale all’orientazione delle fibre, in letteratura sono stati trovati solo per il tessuto animale, mentre il tessuto umano è stato testato a trazione in direzione delle fibre o a compressione in direzione trasversale. Successivamente sono stati effettuati in laboratorio test uniassiali di trazione su provini di muscolo addominale bovino; le prove sperimentali sono state svolte in direzione trasversale all’orientazione delle fibre muscolari. Sono state svolte circa cinquanta prove, di cui solo ventisette sono state ritenute idonee allo studio, mentre le altre sono state scartate a causa dello scivolamento del provino nel sito di afferraggio; tutti i test sono stati svolti a rottura e a una velocità quasi statica. Il tessuto muscolare è stato modellizzato come un materiale composito fibro rinforzato, in cui le fibre muscolari sono inserite in una matrice extracellulare. Si è implementato un modello di materiale che ne tenesse conto considerando il contributo della matrice e delle fibre. Si è deciso di mantenere costante la formulazione costitutiva delle fibre e variare quella della matrice utilizzando formulazioni in letteratura. Per cercare i parametri caratteristici dei modelli è stato utilizzato un algoritmo genetico (GA). Tuttavia, questi modelli rappresentano una prima formulazione; per avere una rappresentazione più completa bisogna considerare anche il contributo fibra-matrice. Per questo motivo è stato proposto un modello più complesso. Lo sviluppo futuro di questa ricerca è l’applicazione di questi modelli più complessi per prevedere il comportamento del muscolo addominale umano e valutare se i risultati sono confrontabili con futuri test sperimentali. Per questo scopo è necessario svolgere diverse tipologie di test come test di taglio. Per concludere, il fine di questo lavoro è trovare modelli costitutivi che prevedano il comportamento meccanico del muscolo addominale umano in modo accurato per essere applicati in programmi di calcolo agli elementi finiti per simulare il comportamento durante condizioni fisiologiche impossibili da testare in-vitro.

Relatori: Cecilia Surace, Vito Burgio, Martina Di Giacinti
Anno accademico: 2024/25
Tipo di pubblicazione: Elettronica
Numero di pagine: 121
Informazioni aggiuntive: Tesi secretata. Fulltext non presente
Soggetti:
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica
Classe di laurea: Nuovo ordinamento > Laurea magistrale > LM-21 - INGEGNERIA BIOMEDICA
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/33678
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