Modelo de dano visco-hiperelástico para polímeros bioabsorvíveis}

Vinícius Rios Fuck¹; Paulo Bastos de Castro¹; Jan-Michel Colombo Farias¹; Eduardo Alberto Fancello¹

¹ Universidade Federal de Santa Catarina

doi:10.20906/CPS/CILAMCE2017-0939

Resumo

Diversos modelos constitutivos encontrados na literatura para polímeros vítreos se baseiam em formulações visco-hiperelásticas para regime de deformações finitas, considerando a descrição de fenômenos viscosos através de uma variável interna escalar associada à resistência ao fluxo do material. Essa classe de modelos foi recentemente reformulada dentro de uma abordagem variacional para atualização constitutiva, resultando em um modelo termomecanicamente consistente e trazendo consideráveis facilidades matemáticas para a resolução do problema constitutivo. Em consonância à crescente utilização de materiais bioabsorvíveis em aplicações biomédicas (âncoras de sutura, parafusos de interferência, \textit{stents} \textit{etc.}), faz-se necessário o entendimento do comportamento mecânico dos mesmos. Assim, esse trabalho objetiva estender o modelo supracitado acoplando fenômenos de degradação hidrolítica, característicos dos polímeros bioabsorvíveis, à resposta mecânica do material. Para esse fim, efeitos de degradação são introduzidos à formulação visco-hiperelástica através do emprego de uma variável de degradação resultante de uma lei de evolução inspirada em típicas equações de reações químicas. Por meio de alguns simples exemplos numéricos, resultados preliminares foram obtidos permitindo demonstrar algumas das principais potencialidades da proposta atual.

Palavras-chave: Atualização constitutiva variacional; Viscoelasticidade finita; Dano hidrolítico; Polímeros bioabsorvíveis