MARTINEZ-VALDEZ, Raquel    BAZAN, Ivonne. Modelado Computacional Rápido Basado en el Método del Elemento de Frontera Hacia el Diseño de un Aplicador Biomédico Ultrasónico. Rev. mex. ing. bioméd []. 2025, 46, 1, pp.6-20.   06--2025. ISSN 2395-9126.  https://doi.org/10.17488/rmib.46.1.1.

El objetivo de este trabajo es analizar el uso del método del elemento de frontera (BEM) como una herramienta computacional rápida para resolver campos acústicos en modelos 3D. Una superficie radiante tridimensional SR propuesta se modeló por medio de BEM y del método del elemento finito (FEM). Se desarrollaron 4 modelos en el dominio de la frecuencia: 2 con la SR completa y 2 considerando un plano de simetría a la mitad de SR. Los modelos BEM se validaron con los modelos FEM por medio de contornos de presión a -3 dB y -6 dB, áreas dentro de los contornos, relación de forma elíptica Er y aproximación elipsoidal focal. Las diferencias promedio en presión y distancia focales fueron 39.875 Pa y 0.4515 mm, respectivamente; las áreas dentro de los contornos mostraron diferencias entre 0.6 mm2 y 2.3 mm2. La Er focal fue >92 %, mientras que la aproximación volumétrica elipsoidal mostró diferencias entre 0.0817-1.4632 mm3 a -3 dB, y 1.2354-4.1144 mm3 a -6 dB. Los resultados sugieren el uso de BEM para modelar el patrón acústico en medios sin pérdidas durante el diseño de aplicadores biomédicos ultrasónicos reduciendo el tiempo de solución de 22 h (FEM) a 2 min (BEM).

: aplicador biomédico ultrasónico; método del elemento finito; método del elemento de frontera; modelado de campo acústico; ultrasonido focalizado.

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