Análisis biomecánico del fémur y la tibia humana bajo condiciones de carga progresiva inspiradas en las aperturas de las Ocho Puertas de Rock Lee

Resumen

En este trabajo se realizó un análisis biomecánico del fémur y la tibia humana sometidos a condiciones de carga progresiva mediante el método de elementos finitos. El estudio se desarrolló utilizando Autodesk Fusion 360 y se inspiró conceptualmente en las “Ocho Puertas Internas” del personaje Rock Lee, interpretadas como incrementos progresivos de activación muscular y carga axial. Se consideró un peso corporal de 47.5 kg, equivalente a una carga fisiológica basal de 466 N, y se evaluaron cuatro escenarios: condición normal (466 N), Puerta 1 (930 N), Puerta 5 (1630 N) y Puerta 8 (2330 N). Para el fémur, las tensiones máximas de Von Mises oscilaron entre 3.72 MPa y 35.36 MPa, con desplazamientos máximos entre 0.38 mm y 1.59 mm. En el caso de la tibia, las tensiones de Von Mises variaron entre 2.13 MPa y 13.07 MPa, con desplazamientos máximos de hasta 4.09 mm en la carga más elevada. En todos los escenarios, los valores obtenidos se mantuvieron por debajo de los límites de fractura reportados para el hueso cortical. Sin embargo, se identificaron inconsistencias numéricas en cargas intermedias, atribuibles a simplificaciones geométricas y a condiciones de mallado y frontera del modelo. Los resultados permiten evaluar la respuesta estructural del fémur y la tibia frente a sobrecargas crecientes, así como reconocer las limitaciones propias del modelado computacional en el análisis biomecánico óseo.