A teoria de elasticidade linear clássicaé utilizada no modelamento de problemas da Física Médica relacionados com a determinação de parâmetros elásticos de tecidos biológicos a partir da medição in vivo, ou, in vitro dos deslocamentos, ou, das deformações. Baseados em observações experimentais, as quais revelam que os tecidos biológicos anômalos têm comportamento mecânico diferente dos tecidos biológicos sadios, os pesquisadores têm modelado estes tecidos como sólidos elástico-lineares, isotrópicos, heterogêneos e incompressíveis. Neste trabalho, analisa-se uma classe de problemas planos relacionadosà determinação do módulo de elasticidade ao cisalhamento µ de tecidos biológicos e propõese um procedimento numérico não-iterativo para obter soluções aproximadas para estes problemas a partir de campos de deslocamentos conhecidos de ensaios possíveis de serem realizados em laboratório. Os ensaios são estáticos e são simulados numericamente via Método dos Elementos Finitos. Apresentam-se resultados obtidos das distribuições de µ em cilindros retos, longos e de secção retangular contendo inclusões cilíndricas circulares centradas, ou, excêntricas. Consideram-se inclusões mais, ou, menos rígidas do que o meio elástico circundante. Adicionalmente, os resultados obtidos no presente trabalho são comparados com resultados de outros pesquisadores que utilizam ensaios dinâmicos. Neste sentido, dois casos de inclusão circular centrada são resolvidos com as condições de contorno adaptadas do caso dinâmico para o caso estático. Resolve-se finalmente o caso de uma inclusão de forma geométrica complexa e seis vezes mais rígida do que o entorno. O cilindro contendo esta inclusão está submetidoàs condições de contorno propostas neste trabalho e tambémà condição de contorno adaptada do caso dinâmico. Em todos os casos analisados os resultados são satisfatórios, apesar do emprego de uma quantidade reduzida de elementos finitos na reconstrução de µ. Deve-se ressaltar que nenhum método de regularização foi utilizado para tratar os deslocamentos obtidos dos ensaios simulados. Este trabalhoé de grande interesse na detecção de tumores cancerígenos, tais como tumores nos seios e na próstata, e no diagnóstico diferenciado de tecidos biológicos.
Palavras-chave: elasticidade linear clássica; método dos elementos finitos; problema inverso; tecidos biológicos; elastografia. vii viii Abstract PRADO, E. B. T. (2008). A Numerical Study about the Determination of Parameters in an Incompressible and Linearly Elastic Solid. M.Sc Dissertation -São Carlos School of Engineering, University of São Paulo, São Carlos, 2008.The theory of classical linear elasticity is used to model of problems in Medical Physics that are related to the determination of elastic parameters of biological tissues from the measurement in vivo, or, in vitro of either displacements or strains. Based on experimental observations, which indicate that the abnormal biological tissues have different mechanical behavior from normal biological tissues, researchers have modeled these tissu...