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Simulação numérica através do método dos elementos finitos e comparação experimental para obtenção de tensões e deformações específicas em fêmur com prótese total de quadril /Queiroz, Liana Paula. January 2014 (has links)
Orientador: Mauro Pedro Peres / Coorientador: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Marcelo Sampaio Martins / Banca: Renata Aparecida Ribeiro Custódio / Resumo: As tensões atuantes no fêmur com prótese total de quadril devem ser compreendidas para a melhoria nos processos de fabricação, cirúrgicos e reabilitação de um paciente implantado refletindo em sua qualidade de vida após a cirurgia. Essa pesquisa tem por finalidade a modelagem e a simulação numérica das tensões e deformações específicas atuantes num conjunto fêmur-prótese a fim de avaliar o comportamento estrutural do fêmur e verificar as maiores tensões em sua diáfise medial após uma Artroplastia Total de Quadril (ATQ), através do Método dos Elementos Finitos (MEF) e a comparação dos dados obtidos na simulação com dados obtidos experimentalmente. A simulação foi realizada pelo software ANSYS® de acordo com as normas da ABNT para ensaios em próteses de quadril. Um conjunto osso-prótese foi submetido a um carregamento de até 1000 N na direção perpendicular ao eixo horizontal, na linha de inserção da prótese. Foram realizadas simulações considerando o conjunto com propriedades biológicas e ortotrópicas, sintéticas e isotrópicas, uma simulação considerando um fêmur intacto e isotrópico para comparação e um ensaio laboratorial em um conjunto formado por um fêmur sintético e uma prótese de liga de titânio, nas mesmas condições das simulações computacionais com o objetivo de comparar as deformações. Concluiu-se que a partir das condições impostas neste trabalho, as tensões em um conjunto osso-prótese são muito próximas das tensões em um fêmur intacto, possuindo as mesmas tendências no que se diz respeito às fraturas por carregamento / Abstract: The stresses acting on the femur with total hip replacement should be understood to improvement in manufacturing, surgical and rehabilitation of a patient implanted processes reflecting on their quality of life after surgery. The research aims to model simulate computationally the forces acting on a femoral prosthesis set, to evaluate the structural behavior of the femur and checker the biggest stresses in your diaphysis after Total Hip Arthroplasty using the Finite Element Method (FEM). ANSYS software was used for the simulation. The conditions imposed in accordance with ABNT for hip prostheses trials were used in the process. A bone-prosthesis set was subjected to a load up to 1000 N in the perpendicular direction to the horizontal axis on the line of insertion of the prosthesis. Simulations were performed considering the set biological, orthotropic, synthetic and isotropic properties. Three computational simulations under the same conditions were performed in order to compare the deformations. A simulation considering an intact isotropic femur with the and a laboratory test of a set consisting of a synthetic femur and a titanium alloy femoral prosthesis. Based on the conditions imposed in this study we conclude that the stresses in a bone prosthesis set are very similar to a tension in an intact femur, having the same trends with respect to the loading fractures / Mestre
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Modelagem de estruturas inteligentes /Rocha, Téo Lenquist da. January 2004 (has links)
Orientador: Vicente Lopes Júnior / Banca: Milton Dias Júnior / Banca: João Antonio Pereira / Resumo: Técnicas de atenuação de vibração estrutural tem atraído a atenção de engenheiros desde que as máquinas com partes móveis foram inventadas. Direcionadas pela necessidade de se diminuir peso e reduzir ruídos, as técnicas de controle ativo de vibração estrutural e acústica têm sofrido rápidas mudanças nas últimas duas décadas. Entre os materiais mais empregados nesta nova tecnologia estão os materiais que exibem propriedades piezelétricas como as cerâmicas PZT (Titanato Zirconato de Chumbo) e os filmes plásticos PVDF (Fluoreto de Vinilideno). Esses materiais apresentam uma reciprocidade entre energia mecânica e elétrica que lhes propicia grande aplicabilidade como sensores e atuadores para uma vasta gama de aplicações. No entanto, para se conseguir bons resultados em aplicações baseadas em modelos matemáticos é necessário a obtenção de modelos que permitam analisar o comportamento dinâmico das estruturas com materiais piezelétricos incorporados. Neste trabalho um programa é implementado em ambiente MATLAB® para modelagem, através do Método dos Elementos Finitos, de estruturas dos tipos vigas e placas com materiais piezelétricos incorporados. Os resultados do programa são comparados com os resultados fornecidos pelo software ANSYS® e com resultados experimentais. Paralelamente, são verificados resultados de técnicas de posicionamento ótimo de sensores e atuadores e aplicações de controle. As técnicas de posicionamento ótimo e controle não são apresentadas em detalhes neste trabalho, que tem por objetivo principal a modelagem e o estudo da influência da cerâmica piezelétrica sobre a estrutura. Estas técnicas são utilizadas para que se possa avaliar quantitativamente o efeito do acoplamento eletromecânico nas propriedades dinâmicas das estruturas. / Abstract: Attenuation techniques of structural vibration have been attracting the engineers' attention since the machines with movable parts were invented. Motivated by the need of to reduce weight and noises, techniques of active control to attenuate structural and acoustic vibration have been suffering fast changes in the last two decades. Among those materials employed in this new technology are materials that exhibit piezoelectric properties, as the PZT ceramic (Lead Zirconate Titanate) and the PVDF plastic films (PolyVinyliDene Fluoride). These materials present reciprocity between mechanical and electric energy that enable them to be used as sensors and actuators. However, to get good results in applications that are based in mathematical model is necessary to consider the electromechanical coupling between the piezoelectric material and the host structure. In this work a program is implemented in MATLAB® code for modeling, using Finite Element Method, beam and plate structures with piezoelectric materials bonded in the host structure. Results of the program are compared with results supplied by ANSYS® software and with experimental data. In addition, techniques of optimal placement of sensor/actuators and control applications are implemented. The optimal placement and control approaches are not described in details in this work, since the main objective is to verify the piezoceramic influence on the dynamic properties of the structure. These techniques are used to evaluate the electromechanical coupling effect in the dynamic properties of the structures. / Mestre
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Sistemas dinâmicos com amortecedores ativos controlados por atuadores piezelétricos /Galavotti, Thiago Vianna. January 2010 (has links)
Orientador: Gilberto Pechoto de Melo / Banca: Vicente Lopes Junior / Banca: Sezimária F. Pereira Saramago / Resumo: Nos últimos anos, as indústrias têm mostrado bastante interesse no desenvolvimento de novas técnicas para o controle de vibrações. O objetivo principal é atribuir valores aceitáveis das amplitudes de vibrações nos sistemas, garantindo um bom funcionamento dos mesmos e evitando falhas que provoquem paradas abruptas, mostrando-se uma área científica muito importante e que aproxima vários campos da engenharia moderna. Atualmente essa tecnologia é crescente e grande investimento tem sido aplicado no seu desenvolvimento. Este trabalho apresenta resultados obtidos para técnicas ativas e semi-ativas de controle de vibrações, considerando que as modificações estruturais são provenientes da alteração da rigidez e amortecimento. Utiliza-se para essa análise, Amortecedores Ativos Controlados por Atuadores Piezelétricos, denominados em inglês por Piezoelectric Friction Damper (PFD). A aplicação da metodologia é realizada em máquinas rotativas modeladas pelo Método dos Elementos Finitos e em um protótipo projetado e construído em laboratório. Os resultados procuram atenuar os níveis de vibrações e demonstram a viabilidade da aplicação de PFDs em estruturas / Abstract: Nowadays industries have shown great interest in developing new techniques for vibration control. The target is getting acceptable values of the amplitudes of vibrations in systems, ensuring proper working order avoiding failures. This is a scientific area of very important and approach fields of modern engineering. Currently this technology is growing and large investments has been applied in its development. This paper presents results obtained for active and semi-active techniques vibration control, where the structural changes are from the modification of stiffness and damping. It is used for this analysis a system known by Piezoelectric Friction Damper (PFD). The methodology was applied in rotating machines modeled by finite element method and in a prototype designed and built in the laboratory. The results try to mitigate the vibration levels and demonstrate the feasibility of applying PFDs in rotating machine / Mestre
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Análise estrutural e de fadiga de juntas rebitadas de uso aeronaútico utilizando o método dos elementos finitos /Arbex, Alexandra Alvim. January 2011 (has links)
Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Banca: José Elias Tomazini / Banca: Silvana Aparecida Barbosa / Resumo: Juntas rebitadas sobrepostas representam elementos críticos na construção de estruturas aeronáuticas quando projetadas à fadiga. Por serem elementos de fixação largamente utilizados na indústria aeronáutica, o estudo de suas propriedades e variáveis à fadiga tem sido cada vez mais amplo. A variável que tem mostrado possuir alta influência na resistência à fadiga de juntas rebitadas é a força de aperto aplicada no processo de rebitagem. A vida da peça tende a ser maior quando o valor dessa força é aumentado. O método dos elementos finitos, que é uma ferramenta de cálculo aplicada nos mais diversos campos de atuação e tem se tornado parte indispensável de projetos mecânicos, é utilizado nesta dissertação para a análise de uma junta rebitada sobreposta de uso aeronáutico. A junta é simulada levando em conta as etapas do processo de fabricação e aplicação, a fim de realizar a análise de seu comportamento mecânico e calcular sua vida em fadiga. Através de um teste experimental de tração monotônica foram obtidos valores de deformação com extensômetros, e é feita a correlação desses dados com o modelo numérico a fim de validar a modelagem. Em seguida são feitas mais duas análises com diferentes forças de aperto, com o objetivo de verificar a influência dessa variação na vida em fadiga da peça. / Abstract: Riveted lap joints represent a critical element in metallic airframe construction when designing against fatigue. These elements are widely used in the aerospace industry, so the study of the fatigue's properties and variables has been increasingly broad. The variable that has shown to have a high influence on the fatigue strength of riveted joints is the clamping force applied to the riveting process. The life of the part tends to be higher when the clamping force applied is increased. The finite element method, which is a calculation tool applied in various fields of activity and has become an indispensable step of mechanical design, is used in this dissertation for the analysis of a riveted lap joint of aeronautic use. The joint is simulated considering the stages of the manufacturing process and application, in order to perform analysis of mechanical behavior and calculate the fatigue life. Through an experimental test of monotonic tensile, strain values were obtained with strain-gauges, and is made the correlation of these data with the numerical model to validate the modeling. Finally two more tests are made with different clamping forces, in order to check the influence of this variation in fatigue life of the joint. / Mestre
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Analise de tensões através do método dos elementos finitos de um vaso de pressão projetado conforme código ASME /Mendonça, Douglas Piccolo. January 2011 (has links)
Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Alvaro Manoel de Souza Soares / Banca: Silvana Aparecida Barbosa / Resumo: Este trabalho estuda a distribuição de tensões através do método dos elementos finitos em componentes típicos de um vaso de pressão. As diretrizes e metodologia utilizadas nas análises estão de acordo com o código ASME. O vaso de pressão foi estudado para suportar as cargas mais comuns previstas em um projeto de equipamento de processo deste porte. As análises numéricas foram feitas com o software comercial ANSYS e comparados com resultados analíticos previstos no código ASME para os casos mais simples, onde foi obtida a validação dos resultados. Os casos mais complexos foram analisados apenas por soluções numéricas. Todos os casos obtiveram resultados abaixo das tensões admissíveis e de acordo com a metodologia do código, confirmando a viabilidade de análises deste tipo para os casos onde a solução analítica se torna muito conservativa. / Abstract: Riveted lap joints represent a critical element in metallic airframe construction when designing against fatigue. These elements are widely used in the aerospace industry, so the study of the fatigue's properties and variables has been increasingly broad. The variable that has shown to have a high influence on the fatigue strength of riveted joints is the clamping force applied to the riveting process. The life of the part tends to be higher when the clamping force applied is increased. The finite element method, which is a calculation tool applied in various fields of activity and has become an indispensable step of mechanical design, is used in this dissertation for the analysis of a riveted lap joint of aeronautic use. The joint is simulated considering the stages of the manufacturing process and application, in order to perform analysis of mechanical behavior and calculate the fatigue life. Through an experimental test of monotonic tensile, strain values were obtained with strain-gauges, and is made the correlation of these data with the numerical model to validate the modeling. Finally two more tests are made with different clamping forces, in order to check the influence of this variation in fatigue life of the joint. / Mestre
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Prótese protocolo com barra pré-fabricada : comportamento ósseo variando o tipo de osso e a configuração horizontal do arco mandibular no MEF-3D /Almeida, Erika Oliveira de. January 2008 (has links)
Orientador: Eduardo Passos Rocha / Banca: Wirley Gonçalves Assunção / Banca: Marco Antonio Luersen / Resumo: A barra pré-fabricada é uma opção de tratamento vantajosa por minimizar o tempo de confecção da prótese implantossuportada do tipo protocolo de carga imediata com níveis de adaptação e passividade previsíveis. No entanto, para a sua aplicação, o arco do paciente deve adaptar-se anatomicamente ao formato da barra pré-fabricada, e a qualidade óssea deve ser compatível com a indicação da carga imediata. Além disso, a literatura não apresenta dados numéricos sobre a influência de diferentes formatos horizontais do arco mandibular na distribuição das tensões no osso, assim como não é homogênea a definição do critério de análise a ser utilizado quando materiais frágeis, como o osso, são estudados utilizando o método dos elementos finitos. Devido a isso, foi realizada uma revisão da literatura com o objetivo de relacionar as propriedades dos materiais estudados com o critério de análise adotado. Para isto, foram levantados 2061 artigos através do indexador Medline database, durante os anos de 2004 a 2008. Observou-se que tanto o critério das tensões de von Mises como a máxima tensão principal foram utilizados para o estudo dos materiais considerados frágeis ou não. Para o estudo da influência de diferentes formatos horizontais do arco mandibular e diferentes tipos de osso na distribuição das tensões no osso cortical e medular na simulação de uma prótese fixa implantossuportada do tipo protocolo mandibular confeccionada através do sistema pré-fabricado Neopronto (Neodent, Implante Osseointegrável), quatro modelos (M) representativos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Prefabricated bar is a profitable treatment option for minimizing the preparation time of fixed protocol-type prosthesis in immediate load with adaptation levels and predictable passivity. Nevertheless, in order to be applied, the patient's arch must be anatomically adapted to the format of the prefabricated bar, and bone quality must be compatible to immediate load indication. However, literature does not show any numerical data about the influence of different horizontal formats of the mandibular arch on bone stress distribution, as well as it is not homogeneous which analysis criterion is to be used when friable materials, such as the bone, are studied by making use of the finite element method. Due to this, a literature review was elaborated with the purpose to relate the materials' properties through the adopted analysis criterion. Therefore, 2061 articles were raised through the Medline Database Indexer from 2004 to 2008. It was noticed that not only Von Mises's equivalent stress criterion but also maximum principal stress were used for the study of materials considered as friable or not. For the study of the influence of different horizontal formats of mandibular archs and different types of bone in stress distribution on the cortical and medular bone in simulating a fixed implant-supported protocol-type mandibular prosthesis prepared through the Neopronto prefabricated system (Neodent, Osseointegratable Implant), four representative models (M) of a totally endentulate mandibular arch restored by the Neopronto prefabricated system (Neodent, Osseointegratable Implant) over four interforaminal implants were prepared through the SolidWorks 2007 program with a bone range (I to IV) (M.I - M.II - M.III - M.IV), considering the horizontal dimension as of regular size... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Análise estrutural de juntas rebitadas de uso aeronaútico /Spinelli, Hione de Aquino. January 2004 (has links)
Resumo: Revestimento de estruturas aeronaúticas são, em sua maioria, unidos por meio de juntas rebitadas. Para o dimensionamento dessas juntas deverão ser consideradas não somente a resistência das mesmas diante de condições limites de carregamento estático, mas também sua resistência a fadiga quando sujeitas a carregamento cíclico e sua resistência residual no eventual surgimento de trincas. Nesta dissertação são estudadas duas juntas: sobreposta e de topo simples. A modelagem das juntas é feita no software de elementos finitos ANSYS. O objetivo das simulações é reproduzir, de maneira satisfatória, o comportamento das mesmas quando submetida a esforços de tração monotônica. Há uma grande preocupação com simulação do comportamento dos rebites durante o tracionamento das juntas. Comparando os reultados das análises e os resultados dos ensaios (extensômetros e fotoelasticidade). é então proposta uma nova modelagem para os rebites. Por fim, é estudada a excentricidade que as juntas sobreposta e de topo simples apresentam, através da análise teórica do comportamento da tensão do momento secundário e do fator de momento não linear. / Abstract: Aerospace structure surface are mostly, united with rivet joint. These joint specifications must include the limit resistance within static charging conditions as well the limit resistance for fatigue within cyclic charging and residual resistance in eventual crack show up. In this paper two type ofjoint were studied; overlap and top. The modelings were done in ANSYS, infinity element software. The Main objective in these simulations is to reproduce, in a satisfactory manner, the behavior of these joint when subject to monotonic traction stress. There is a major concern about the rivet behavior simulation during joint traction experiments. Comparing the analyses and the results of these essay (strain gages and photoelasticity) a new rivet modeling is proposal. In thes paper, it is also studied the overlap joint and top joint eccentricity behavior thru a theoretical secondary moment tension behavior analysis and also the non-linear moment factor. / Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Coorientador: Carlos Eduardo Chaves / Banca: Luis Rogerio de Oliveira Hein / Banca: Marcio Tadeu de Almeida / Mestre
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Caracterização físico-química, morfológica, análise mecânica e de elementos finitos 3D, de diferentes placas e parafusos metálicos e técnicas de fixação interna, empregadas em fraturas de ângulo mandibular /Guastaldi, Fernando Pozzi Semeghini. January 2013 (has links)
Orientador: Eduardo Hochuli Vieira / Banca: Sérgio Alexandre Gehrke / Banca: Eduardo Sanches Gonçales / Banca: Idelmo Rangel Garcia Junior / Banca: Luis Geraldo Vaz / Resumo: Proposição: Realizar uma caracterização físico-química, morfológica e comparar o comportamento mecânico de uma liga experimental de Ti-Mo, ao sistema de fixação análogo à base de Ti, em fraturas de ângulo mandibular, favoráveis ao deslocamento. Adicionalmente, análises de elementos finitos 3D foram realizadas para avaliar o padrão de distribuição de tensões nas placas e nos parafusos. Material e Método: Vinte e oito réplicas de mandίbulas de poliuretano foram usadas e uniformemente seccionadas na região do ângulo mandibular esquerdo. Estas foram divididas em 4 grupos considerando o material das placas e as técnicas de fixação interna: grupo Eng 1P, uma placa (zona de tensão da mandίbula) e 4 parafusos de 6 mm de comprimento; grupo Eng 2P, duas placas (uma na zona de tensão da mandίbula e a outra na zona de compressão), a primeira fixada com 4 parafusos de 6 mm de comprimento e a segunda com 4 parafusos de 12 mm de comprimento, sendo todo o material de fixação do sistema 2.0-mm. Os mesmos grupos foram criados para a liga Ti-15Mo. Cada grupo foi submetido a uma carga vertical linear no primeiro molar. As médias e os desvios-padrão foram comparados para avaliação estatίstica (ANOVA; p < .05). Adicionalmente, foi construído um modelo de elementos finitos 3D considerando as mesmas variáveis para avaliar as tensões equivalentes de von Mises (σvM) nas placas e nos parafusos. Resultados: Diferença estatisticamente significativa (p < .05) foi encontrada quando foi realizada a comparação entre ambas as técnicas de fixação (1 e 2 placas), independentemente do material das placas (cpTi and Ti-15Mo). Quando considerado os valores das tensões equivalentes de von Mises (σvM) para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Purpose: Perform a physico-chemical and morphological characterization and compare the mechanical behavior of an experimental Ti-Mo alloy to the analogous metallic Ti-based fixation system, for mandibular angle fractures, favorable to displacement. Additionally, finite element analysis was performed to assess the stress distribution in the plates and screws. Material and Method: Twenty eight polyurethane mandible replicas were used and uniformly sectioned on the left mandibular angle. These were divided into 4 groups considering the material of the plates and the internal fixation techniques: group Eng 1P, one 2.0-mm plate (tension zone of the mandible) and 4 screws 6 mm long; group Eng 2P, two 2.0-mm plates (one in the tension zone of the mandible and the other in the compression zone), the first fixed with 4 screws 6 mm long and the second with 4 screws 12 mm long. The same groups were created for the titanium alloy (Ti-15Mo). Each group was subjected to linear vertical loading at the first molar. Means and standard deviations were compared with respect to statistical significance (ANOVA; p < .05). Additionally, an three-dimensional finite element model reproducing the characteristics of the specimens used in the mechanical tests were created to evaluate the von Mises equivalent stress (σvM) in the plates and screws. Results: Statistically significant difference (p < .05) was found when the comparison between both internal fixation techniques (1 and 2 plates) was performed, regardless the materials of the plates (cpTi and Ti-15Mo). When considering the von Mises equivalent stress (σvM) values for the comparison between both groups (Eng and Ti-15Mo) with 1 plate, an decrease of 10.5% in the plate and an decrease of 29.0% in the screws... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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Análise biomecânica de próteses unitárias sobre implante cone Morse em região pré-maxilar variando-se o tamanho do implante e tipo de ancoragem óssea : estudo pelo método dos elementos finitos 3-D /Oliveira, Hiskell Francine Fernandes e. January 2017 (has links)
Orientador: Fellippo Ramos Verri / Banca: Karina Helga Turcio de Carvalho / Banca: Joel Ferreira Santiago Junior / Resumo: Análise biomecânica de próteses unitárias sobre implante cone Morse em região pré - maxilar variando - se o tamanho do implante e tipo de ancoragem óssea. Estudo pelo método dos elementos finitos 3 - D . [Dissertação]. Araçatuba: Faculdade de Odontologia da Universidade Estadual Paulista; 2017. Resumo Este trabalho teve como objetivo analisar a distribuição das tensões em próteses unitárias implantossuportadas de cone morse, em região de maxila anterior, variando o tipo de ancoragem óssea em colocação convencional, bicorticalizado e bicorticalizado com levantamento de assoalho nasal, com diferentes comprimento s do implante, sendo eles de 8,5, 10 e 11,5mm e diâmetro de 4,0 mm, através do método dos elemen tos fin itos tridimensionais. F oram simulados 3 modelos tridimensionais maxilares da região anterior envolvendo o elemento 11, com auxílio de programas de criação de modelos a partir de tomografias, o InVesalius (CTI, São Paulo, Brasil) e programas de desen ho assistido, o Rhinoceros 3D 4.0 (NURBS Modeling for Windows, USA) e o SolidWorks 2011 (SolidWorks Corp, USA). Os modelos dos blocos ósseos foram reconstruídos a partir da tomografia computadorizada, com a presença de um implante nas dimensões citadas acima, com coroa livres de metal em zircônia e cimentada s. Os modelos 3D foram exportados para o programa de elementos finitos FEMAP v.11 (Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.USA) para dis cretização dos modelos, geração da malha de elementos finitos e análise posterior a processamento no programa NEiNastran 11 (Noran Engineering, Inc., USA). Foram aplicadas cargas de 178N, em ângulo de 0º, 30º e 60º, considerando - se o longo eixo do im plante como referência . Os resultados foram visualizados por meio de mapas de deslocamento, tensão de von Mises, tensão... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to analyze the distribution of tensions in morse tapper implants supporting single crowns in the anterior region of maxilla, varying the type of bone anchorage in conventional, bicorticalized and bicorticalized placement with nasal floor elevation, and different lengths of implants (8.5, 10 and 11.5mm) with 4.0 mm of diameter, using the 3D finite element analyses. Three 3-dimensional maxillary models of the anterior region including element #11 were simulated using software InVesalius for CT Scan recomposition (CTI, São Paulo, Brazil) and CAD-software Rhinoceros 3D 4.0 (NURBS Modeling For Windows, USA) and SolidWorks 2011 (SolidWorks Corp, USA). The bone block models were reconstructed from the computed tomography, with the presence of an implant in the dimensions mentioned above, with cemented zirconium metal free crowns. The 3D models were exported to the FEMAP v.11 finite element software (Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.) for models discretizadion, mesh generation and post-processing analysis after processing progress in the NEiNastran 11 program (Noran Engineering, Inc ., USA). Loads of 178N were applied at angle of 0º, 30º and 60º, considering the implant long axis as reference. The results were visualized by means of displacement maps, von Mises maps, Max Principal maps and microstrain. Analyzing all stress maps, the bicortical models were the ones that showed with better stress and strain distributions, both in the implant a... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Comportamento biomecânico de estruturas multicamadas em restaurações protéticas /Costa, Anna Karina Figueiredo January 2016 (has links)
Orientador: Alexandre Luiz Souto Borges / Co-orientador: Rubens Nisie Tango / Co-orientador: Owen Addison / Banca: Eron Toshio C Yamamoto / Banca: Cristiane Campos Costa Quishida / Banca: Marina Amaral / Resumo: O objetivo desse trabalho foi identificar por meio da utilização de geometrias complexas (pela análise de elemento finito) e simplificadas, se novas tecnologias (sistema CAD/CAM) resultam em um comportamento biomecânico mais favorável na cerâmica de cobertura quando comparado à técnica de aplicação convencional (estratificação). Foram modelados três diferentes estruturas de prótese parcial fixa de três elementos com diferentes técnicas de fabricação: convencional, Rapid Layer (feldspática, cimento resinoso e zircônia) e CAD-on (dissilicato, material vítrio de baixa fusão e zircônia) a fim de analisar a distribuição tensão de tração gerada durante um ensaio mecânico pelo método por elementos finitos. Discos (cerâmica de cobertura e zircônia) foram unidos seguindo as três diferentes técnicas (convencional, Rapid Layer e CAD-on). Foram também confeccionadas próteses parciais fixas de 3 elementos pela técnica de multicamada seguindo as mesmas configurações dos modelos utilizados na análise por elementos finitos. Essas coroas foram cicladas durante 2x106 ciclos para analisar falhas na cerâmica de cobertura, como trincas, lascamento, delaminação e falha catastrófica. Os resultados mostraram que as coroas confeccionadas com cerâmica de dissilicato de lítio e material vítreo na interface infraestrutura/cerâmica de cobertura apresentaram menor concentração de tensão de tração quando comparadas aos modelos confeccionados pela técnica convencional, que demonstraram maior concentração de tensão de tração entre as camadas (cerâmica de cobertura, interface e infraestrutura). Para os discos, o acréscimo de material na interface cerâmica de cobertura e infraestrutura mostrou maior resistência à fratura biaxial e menor propagação da trinca entre as camadas de cerâmica. As coroas cicladas não apresentaram falhas como: trincas, lascamento, de... / Abstract:The aim was to identify whether the CAD/CAM approach resulted in more favourable stressing patterns in the veneer-ceramic when compared with a conventionally sintered Y-TZP core/veneer-ceramic. Three different designs crowns of prosthesis with three elements and different manufacturing techniques were modeled: conventional technique, Rapid Layer (feldspathic ceramic, resin cement and zirconia) and CAD-on (disilicate, fusion glass ceramic and zirconia) techniques to analyze the distribution stress tensile generated during a mechanical test by the finite element method. Moreover, were made feldspathic ceramic discs, lithium disilicate discs and Y-TZP zirconia discs to analyze the influence of biaxial flexure stress of these three different techniques. These discs (veneer ceramic and zirconia ceramic) were joined following the three different techniques (conventional, Rapid Layer and CAD-on). They were also made FPDs 3 elements: following the same design of models used in finite element analysis. These crowns were cycled during 2x106 cycles to analyze failure at veneer ceramic, such as cracks, chipping, delamination and catastrophic failure. The results showed that the crowns made from ceramic lithium disilicate and low fusion glass ceramic at the interface veneer ceramic/infraestructure showed low concentration of tensile stress when compared to models made by the conventional technique, which showed a greater concentration of tensile stress between layers (veneer ceramic, interface and infrastructure). For the discs samples, the multilayer materials showed lower crack propagation between the ceramic layers. The cycled crowns showed no failure as cracks, chipping, delamination and catastrophic failure for the first 500,000 cycles. However, the prostheses made with feldspathic ceramic showed cracks from 1.106 cycles. The incorporation of functionally and aesthetically graded layers would be... / Doutor
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