III Simposio de Postgrado 2025: Ingeniería, ciencia e innovación

138 08 Módulo Ingeniería Mecánica *E-mail: joaquin.barra@uchile.cl ¹ Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad de Chile Joaquin Barra ¹* Roger Bustamante ¹ Análisis de esfuerzos residuales 3D en tubos hiperelásticos anisotrópicos: aplicación a paredes arteriales __Referencias [1] Sigaeva, T., Sommer, G., Holzapfel, G. A., & Di Martino, E. S. (2019). Journal of the Royal Society Interface, 16(151), 20190029. [2] Holzapfel, G. A., & Ogden, R. W. (2010). J. R. Soc. Interface, 7(46), 787–799. [3] Sokolis, D. P., Savva, G. D., Papadodima, S. A., & Kourkoulis, S. K. (2017). Journal of the mechanical behavior of biomedical materials, 67, 87–100. [4] Gasser, T. C., et al. (2006). J. R. Soc. Interface, 3(6), 15–35. [5] R. Bustamante, & G. A. Holzapfel (2010). International Journal of Engineering Science, 48(11), 1066–1082. Resumen Los esfuerzos residuales en tejidos vasculares no solo constituyen estados in- ternos preexistentes que persisten en ausencia de estímulos externos; cumplen además un rol esencial en el funcionamiento del sistema arterial, al regular la forma en que se distribuyen las cargas durante el ciclo cardíaco y contribuir activamente al equilibrio mecánico de la pared arterial [1] . Este fenómeno se ma- nifiesta experimentalmente al cortar transversalmente un anillo arterial: la libe- ración de esfuerzos genera una apertura angular cuya magnitud varía a lo largo del eje axial [2] . Este trabajo propone un marco teórico que permite analizar cómo la dependen- cia axial de dicha apertura afecta la distribución tridimensional de los esfuerzos en tubos hiperelásticos anisotrópicos. A diferencia de enfoques anteriores, que suponen una apertura constante, este modelo reconoce su variación a lo largo del eje del tubo, permitiendo capturar efectos mecánicos que son relevantes en configuraciones fisiológicas reales [3] . El modelo desarrollado utiliza elasticidad no lineal para representar un sólido in- compresible con anisotropía en dos direcciones preferentes, incorporando ade- más coeficientes materiales que varían espacialmente [4, 5] . Mediante el método de la semi-inversa, se derivaron expresiones que satisfacen de forma exacta las ecuaciones de equilibrio en ausencia de cargas externas, lo que conduce a un sistema de ecuaciones diferenciales parciales, acopladas y de segundo orden, que rigen el comportamiento mecánico del tubo . El modelo desarrollado dispone de las expresiones que describen las defor- maciones, los estados de esfuerzo y el sistema completo de contorno, lo que constituye una base sólida para su implementación computacional. Este avance permitirá construir herramientas numéricas que generen visualizaciones tridi- mensionales de los esfuerzos residuales, facilitando el análisis de su relación con geometrías arteriales o configuraciones inducidas por intervenciones médicas, como la instalación de stents.