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<p>Engenharia de design generativo e otimização topológica pelo método SIMP para mitigação do stress shielding, explorando metamateriais mecânicos celulares auxéticos e Superfícies Mínimas Triplamente Periódicas (TPMS Gyroid) aplicadas à manufatura aditiva metálica (LPBF).</p>

Engenharia de design generativo e otimização topológica pelo método SIMP para mitigação do stress shielding, explorando metamateriais mecânicos celulares auxéticos e Superfícies Mínimas Triplamente Periódicas (TPMS Gyroid) aplicadas à manufatura aditiva metálica (LPBF).

O Desafio do Stress Shielding e a Otimização Topológica (Método SIMP)

A disparidade de rigidez elástica entre implantes metálicos sólidos tradicionais (Titânio Ti-6Al-4V: E ≈ 110 GPa) e o osso hospedeiro (Osso cortical: E ≈ 10-18 GPa; Trabecular: E ≈ 1-3 GPa) gera a temida 'blindagem de tensões' (stress shielding): o metal excessivamente rígido absorve a maior parte das cargas mastigatórias, deixando o osso adjacente subcarregado na 'zona de desuso' de Frost e desencadeando reabsorção óssea periprotética. A Otimização Topológica computacional resolve esse dilema: utilizando o algoritmo SIMP (Solid Isotropic Material with Penalization), o software redistribui a matéria no espaço 3...