Mecanismos de formação, redução e simulação da lesão cervical, resultantes de acidentes rodoviários com impacto lateral

Baptista, Paulo António Roldão

http://hdl.handle.net/10400.8/2557

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Paulo António Roldão Baptista-Mestrado em Engenharia da Conceção e Desenvolvimento de Produto.pdf		4.54 MB	Adobe PDF	Download

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Authors

Baptista, Paulo António Roldão

Advisor(s)

Martinho, Pedro Miguel Gonçalves

Santos, Sérgio Pereira dos

Abstract(s)

Contexto: os acidentes rodoviários, com veículos ligeiros de passageiros, constituem um domínio que desafia a sociedade na procura continuada de soluções que mitiguem os seus impactos. Dados da Comissão Europeia revelam que, em 2011 e apenas no território dos países pertences à União Europeia, mais de 1,5 milhões de pessoas sofreram algum tipo de lesão em consequência de acidentes rodoviários, das quais, cerca de 250 mil terão sofrido lesões classificadas como graves. Esta dissertação visa a formulação de hipóteses para a redução da lesão cervical, em ocupantes de veículos sujeitos a colisão lateral e a validação de diretrizes para a conceção e o desenvolvimento, no âmbito da engenharia e do design, de uma solução de segurança passiva. Metodologia: recorrendo à literatura publicada, é analisada a anatomia, a fisiologia e a biomecânica da região cervical, bem como o controlo neuromuscular. São também revistos aspetos relevantes dos mecanismos de formação da lesão cervical, da sua classificação, das propriedades mecânicas dos tecidos e da ferramenta principal deste estudo que é a simulação e os modelos numéricos antropomórficos, de elementos finitos (FE). É apresentado o estado da arte do seu desenvolvimento para a simulação da biomecânica cervical e a compreensão dos mecanismos que conduzem à lesão e, posteriormente, à sua redução. Finalmente, são testados um conjunto de hipóteses para a redução do risco de lesão, no modelo ES-2re. Conclusões: a variação do módulo de elasticidade dos elementos viscoelásticos da região cervical do modelo ES-2re, revelou que o aumento global da rigidez cervical provoca um aumento dos valores máximos de deslocação, aceleração e velociade do CG da cabeça. Não é possível, no entanto, comparar o aumento da rigidez cervical avaliado nesta investigação com os testes onde essa rigidez acontece em resultado da ativação muscular. Por falta de correspondência, não é possível verificar a validade das hipóteses apresentadas em 4.4.