Realizzazione di un modello bio-meccanico per l’analisi FEM del comportamento della valvola soggetta alle pressioni sanguigne
Università degli Studi del Molise, Corso di Laurea in Ingegneria Medica
L’oggetto di questo studio è la valvola aortica e l’obiettivo finale è stato la realizzazione di un modello CAD del seno aortico e l’applicazione dei rispettivi vincoli e carichi trovati in letteratura. Successivamente è stata analizzata la deformazione derivante dall’applicazione di una forza, atta a simulare la pressione sanguigna, lungo l’arco aortico. Il software con il quale è stata eseguita la modellazione è il Marc Mentat Student Edition 2021.
STUDIO DI PARTENZA
Inizialmente è stato preso in considerazione uno studio riguardante l’analisi fluido-struttura (FSI) effettuato su un setup sperimentale in vitro che rappresentava bidimensionalmente una sezione trasversale della valvola aortica. Da questo modello sono stati utilizzati i dati della geometria per la realizzazione del solo modello del seno aortico.
![Rappresentazione schematica del compartimento della valvola per il setup sperimentale figura1_evangelista](/-/media/project/one-web/master-site/resources/resource-library-folder/student-stories-case-studies/universita-degli-studi-del-molise/realizzazione-di-un-modello-bio-meccanico-lanalisi-fem-del-comportamento-della-valvola-soggetta/figura1-evangelista.png?itok=7lJVbEyq&h=195&w=468&hash=02B31DED57E2DFC752F0C50BAB4C6BF4)
MODELLAZIONE DEL SENO AORTICO E RISULTATI
![Rappresentazione del seno aortico adottato per lo studio figura2-evangelista](/-/media/project/one-web/master-site/resources/resource-library-folder/student-stories-case-studies/universita-degli-studi-del-molise/realizzazione-di-un-modello-bio-meccanico-lanalisi-fem-del-comportamento-della-valvola-soggetta/figura2-evangelista.png?itok=RZl-RsrP&h=301&w=406&hash=175CFC5649287469660DADF5CE10605F)
![Visualizzazione del modello, dei vincoli (frecce rosse) e dei carichi (frecce blu) figura3-evangelista](/-/media/project/one-web/master-site/resources/resource-library-folder/student-stories-case-studies/universita-degli-studi-del-molise/realizzazione-di-un-modello-bio-meccanico-lanalisi-fem-del-comportamento-della-valvola-soggetta/figura3-evangelista.png?itok=e3jpcc-d&h=315&w=560&hash=E6289015426B89FADDB9C631530DB193)
Una volta creata la geometria e applicate le dovute proprietà del materiale, è stata visualizzata la distribuzione dello stress lungo le direzioni X e Y.
![Distribuzione delle componenti X e Y dello stress figura42-evangelista](/-/media/project/one-web/master-site/resources/resource-library-folder/student-stories-case-studies/universita-degli-studi-del-molise/realizzazione-di-un-modello-bio-meccanico-lanalisi-fem-del-comportamento-della-valvola-soggetta/figura42-evangelista.png?itok=zhAQrlX_&h=259&w=560&hash=EF8B2F734F095F9644E30C0106A86F21)
Quindi è stato analizzato il grafico della deformazione e le caratteristiche da visualizzare scegliendo il percorso dei nodi laddove il provino risultava più caricato.
CONCLUSIONI
Per l’obiettivo prefissato le ipotesi adottate possono essere considerate accettabili, ma per fini più pratici è necessario un ulteriore approfondimento dello studio riguardante l’emodinamica del flusso, il contatto tra i corpi e altre caratteristiche del materiale in questo lavoro tralasciate.
![Rappresentazione dell’andamento della componente X e Y dello stress del percorso scelto figura52-evangelista](/-/media/project/one-web/master-site/resources/resource-library-folder/student-stories-case-studies/universita-degli-studi-del-molise/realizzazione-di-un-modello-bio-meccanico-lanalisi-fem-del-comportamento-della-valvola-soggetta/figura52-evangelista.png?itok=0bvBvOky&h=506&w=560&hash=4FB9208D5C3F2254EACC97C74D8E4BD9)
Tesista: Aleksandra Evangelista
Relatore: Prof. Domenico Gentile