Análisis dimensional del comportamiento hiperelástico del tubo arterial bajo un estado multiaxial de tensiones

Resumen

Se aplicó la mecánica de sólidos hiperelásticos al estudio del comportamiento del tubo arterial, ya que es un medio consolidado en la comprensión de fenómenos de interés para los profesionales de la medicina y de la ingeniería biomédica. En el caso del órgano en cuestión, su estudio se realizó mediante el modelado como un recipiente cilíndrico de pared gruesa, donde la función de energía empleada permitió considerar aspectos microestructurales como la anisotropía y la dispersión de fibras de colágeno. En el problema de equilibrio estático en el que se implementa esta caracterización se representaron las capas media y adventicia de la pared arterial. La solución expedita del problema de valores en la frontera resultante es posible gracias a la asunción de un patrón de deformación de simetría axial. Se encontró que el factor de dispersión de fibras y los demás parámetros adimensionales del mismo orden de magnitud tienen el rol dominante en la rigidez radial del tubo arterial. Los resultados se presentan utilizando grupos adimensionales, lo cual facilita la interpretación rápida del efecto de los numerosos parámetros que emergen.