APPROCCI SPERIMENTALI E NUMERICI ALLA CARATTERIZZAZIONE MECCANICA DI UNA PROTESI RUNNING SPECIFIC PROSTHESES (RSP)

Il presente lavoro di tesi analizza il comportamento meccanico di protesi specifiche per la corsa (Running Specific Prostheses - RSP) combinando modellazione numerica e validazione sperimentale. L’indagine è stata articolata in due fasi principali. Inizialmente, è stata condotta un’analisi agli elementi finiti mediante il software COMSOL Multiphysics su un modello CAD scalato (fattore 0.95) della protesi RSP oggetto di studio, confrontando la risposta di diversi materiali, tra cui compositi in fibra di carbonio e polimeri per l’Additive Manufacturing. Successivamente, è stata eseguita una prova sperimentale su un provino in PETG realizzato tramite tecnologia di stampa 3D. Il test di compressione, effettuato con una macchina universale INSTRON, è stato monitorato tramite la tecnica della Digital Image Correlation (DIC) per il monitoraggio dello spostamento, della deformazione e della tensione nella protesi. I risultati hanno mostrato una buona correlazione tra il modello numerico e quello sperimentale. È stato inoltre documentato un fenomeno di ribaltamento della protesi in corrispondenza di un abbassamento di circa 30 mm. Entrambi gli approcci hanno mostrato deformazioni locali costantemente inferiori all’1% per gli spostamenti imposti. Il lavoro dimostra l’efficacia della prototipazione rapida e della simulazione numerica come strumenti predittivi per l’ottimizzazione del design protesico personalizzato.