Orientador: Fellippo Ramos Verri / Banca: Eduardo Piza Pellizzer / Banca: Joel Ferreira Santiago Junior / Resumo: Proposição: A proposta dessa pesquisa foi avaliar a distribuição de tensões em próteses unitárias implantossuportadas de hexágono interno (HI) na região maxilar anterior, variando a técnica de ancoragem óssea (Convencional (C), Bicorticalização (B) e Bicorticalização com elevação do assoalho nasal (BEAN) e as direções de carregamento (0°, 30° e 60°) por análise tridimensional (3D) de elementos finitos. Material e métodos: Três modelos tridimensionais foram simulados com ajuda dos programas Invesalius, Rhinoceros 3D 4.0 e SolidWorks 2011. Cada modelo possuía um bloco ósseo da região anterior do maxilar (osso tipo III) com 10m de altura padrão com um implante (4×8,5 mm (C), 4x10mm (B) e 4x11,5mm (BEAN), suportando uma coroa cimentada metal free. Os modelos foram processados pelos programas FEMAP v.11.0 e NEiNastran 11, utilizando uma força de 178 N em diferentes inclinações (0°, 30°, 60°). Os resultados foram plotados em mapas de tensão de von Mises (TvM), tensão máxima principal (TMxP), Microstrain (με) e Tendência de deslocamento (TD). Resultados: Análise de TvM mostrou aumento da concentração de tensão com o aumento da inclinação da força para os implantes, parafusos de fixação e abutments, com padrão similar de distribuição para os modelos testados. Sob análise de TMxP e με, o tecido ósseo apresentou maiores concentrações de tensões de tração sob cargas oblíquas (30° e 60°) ao redor do pescoço do implante na técnica convencional. Análise de deslocamento mostrou aumento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: CRUZ, R. S. Biomechanical evaluation of unitary prostheses on implants of internal hexagon in anterior maxilla with different types of bone anchorage and implant lengths. Study by the finite element method 3- D. 2017. Dissertation (Masters in Dental Science, Biomaterials concentration area) - Faculty of Dentistry of Araçatuba, Paulista State University, Araçatuba 2017. Proposition: The purpose of this research was to evaluate the stress distribution of single crowns supported by internal hexagon (HI) implants in the anterior region of the maxilla, varying the bone anchoring technique (conventional (C), bicorticalization (B) and bicorticalization with nasal floor elevation (BNFE) at loading directions (0°, 30° and 60°) by three-dimensional (3D) finite elemento analysis. Material and methods: Three 3D models were designed with aid of Invesalius, Rhinoceros 3D 4.0 and SolidWorks 2011 software. Each model contained a bone block of the premaxillary área (type III bone) with 10m of standard height with one implant (4×8, 5mm (C), 4x10mm (B) and 4x11.5mm (BNFE)), supporting a cemented metal free crown. The models were processed by the FEMAP v.11.0 and NEiNastran 11 using load of 178 N at different inclinations (0°, 30°, 60°). Von Mises (TvM), maximum principal stress (TMxP), microstrain (με) and displacement maps (D) were plotted to results analysis. Results: Analysis of TvM showed increased of stress concentration with increasing load inclination for implants, fixation screws and abtments, with similar pattern of distribution for the tested models. Under TMxP and με analysis, bone tissue showed higher traction stress concentrations under oblique loads (30 ° and 60 °) around the implant neck for the conventional technique. Displacement analysis showed increase of inclination tendency similar for all models ... (Complete abstract electronic access below) / Mestre

Orientador: Renato Sussumu Nishioka / Banca: Alexandre Luiz Souto Borges / Banca: Francisley Ávila Souza / Resumo: Este trabalho buscou estudar as microdeformações geradas ao redor de implantes de hexágono externo durante carregamentos axiais e não axiais, variando-se a angulação dos implantes, utilizando a análise por elementos finitos e a extensometria linear como ferramentas. Inicialmente modelos 3D de diferentes próteses fixas foram construídos a fim de se permitir uma correlação dos resultados encontrados no modelo simplificado com o modelo anatômico e assim validar a geometria da prótese utilizada no estudo. Após a confirmação dos resultados de tensão similar entre as próteses na região dos implantes e do bloco, o modelo da prótese simplificada foi definida como válida. Em seguida, um modelo de bloco de poliuretano foi criado e duplicado. Implantes com conexão de hexágono externo (HE) foram modelados e em um bloco representados perpendiculares à superfície enquanto que em outro bloco foram colocados com inclinação de 17°. Foram modelados também intermediários do tipo mini pilar cônico retos e angulados conforme a inclinação dos implantes. Por último, foi utilizado o modelo de supraestrutura previamente validada para ambos os grupos, na qual a carga foi incidida. Todos os constituintes foram considerados perfeitamente simétricos, sólidos, isotrópicos. Os modelos receberam cargas de 300 N/cm em pontos axiais e não axiais através do software de análise por elementos finitos para se verificar a tensão máxima principal e as microdeformações. Em seguida, através da análise experimental de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract:This Work aimed to study the microstrains generated around external hexagon implants during axial and non-axial loads, varying the angulation of the implants, using finite element analysis and linear strain gauge as tools. Initially 3D models of different fixed prostheses were constructed in order to allow a correlation of the results found in the simplified model with the anatomical model and thus validate the geometry of the prosthesis used in the study. After confirming the results of similar stress between the prostheses in the implants and the block region, the simplified prosthesis was defined as valid. After, a polyurethane block model was created and duplicated. Implants with external hexagon connection (HE) were modeled and inserted perpendiculary into one block while in another block, were placed with the inclination of 17 °. Straight and angled mini conical abutments were also modeled according to the inclination of the implants. Finally, the supra-structure previously validated for both groups was used, through which the load was affected. All constituents were considered perfectly symmetrical, solid, and isotropic. The models received a load of 300 N / cm in axial and non-axial points through the finite element analysis software, to verify the maximum principal stress and microstrains. Then, through the experimental analysis of strain-gauge, two polyurethane blocks were prepared and received three HE implants each, as well as respective mini tapered pillars according to the inclination of the installed implants. Then, a metallic superstructure, identical to the computational model, was cast in Ni-Cr and screwed onto the implants with torque of 10 N / cm. The load of 300 N / cm was applied for 10 seconds at axial and non-axial points. To measure the microstrains, four extensometers were glued on the surface of....(Resumo completo, clicar a acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Resumo: Em função da adoção de hipóteses simplificadoras nos estudos através do método dos elementos finitos (MEF), os dados sobre a menor solicitação das estruturas de suporte na associação da prótese parcial removível de extremidade livre (PPREL) com um implante osseointegrado são inconclusivos. Assim, foi objetivo do presente estudo avaliar, através do MEF bidimensional, a distribuição interna das tensões nas estruturas de suporte da PPREL associada a um implante osseointegrado, em função da reprodução homogênea e não-homogênea do ligamento periodontal (LP). Para isso, 6 modelos (M) foram criados no programa AutoCAD 2005 (Autodesk Inc.; USA), representando: MA - hemiarco contendo somente o dente 33 e o rebordo desdentado para distal; MB - semelhante ao A, com uma PPREL substituindo os dentes ausentes; MC - semelhante ao B, com um implante (Sistema Bränemark - 3,75 mm x 10,0 mm) na região retromolar suportando a base da prótese; MD, ME e MF semelhantes aos modelos A, B e C, respectivamente, com exceção do LP, que foi modelado de forma não-homogênea, com a representação de 4 conjuntos de fibras: fibras da crista, horizontais, oblíquas e apicais. Após isso, os modelos foram exportados para o programa de elementos finitos ANSYS 8.0, e carregados com forças estritamente verticais de 50N em cada ponta de cúspide, fracionadas em 5 pontos de 10N. Os mapas gerais de tensões evidenciaram máxima e mínima concentração de tensões de (em MPa): MA (58,976 e 0,0045); MB (77,863 e 0,0551); MC (207,195 e 0,0057); MD (110,33 e 0,0137); ME (191,36 e 0,0044) e MF (326,60 e 0,0076), com deslocamento máximo de (mm): MA (0,0631); MB (0,1263); MC (0,1142); MD (0,2709); ME (0,1960) e MF (0,2019). (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The application of many hypotheses in a finite element analysis (FEA) has been critical to obtain precise results in the removable partial denture treatment associated with an osseointegrated implant. In view of that, the purpose of the present study was to evaluated, through 2-D finite element analysis, the stress distribution in the support structures of a free-end saddle removable partial denture (RPD) associated with an osseointegrated implant, in function of the homogenous and non-homogenous condition for the periodontal ligament. For this, 6 models (M) were created in the AutoCAD software (Autodesk Inc.; USA), representing: MA - hemiarch contain only the natural tooth (33) and edentulous space in the posterior region; MB - similar to MA, with an RPD replacing the absent teeth; MC - similar to MB, with an osseointegrated implant (Branemark System - 3.75 x 10.00 mm) positioned in a posterior region in order to support the RPD base; MD, ME and MF - identical to MA, MB and MC, respectively; however, in these models, the periodontal ligament was considered an non-homogenous structure by the incorporation of four fibers groups in a sagital plane: alveolar crest fibers, horizontals, oblique, and apical fibers. After this, the models were exported to the finite element program (ANSYS 8.0) and loaded with verticals forces (50N) in each cusp. The results showed maximum and minimum stress (MPa): MA (58.976 and 0.0045); MB (77.863 and 0.0551); MC (207.195 and 0.0057); MD (110.33 and 0.0137); ME (191.36 and 0.0044) and MF (326.60 and 0.0076). The maximum displacement (mm) was: MA (0.0631); MB (0.1263); MC (0.1142); MD (0.2709); ME (0.2019) and MF (0.2019). (Complete abstract click eletronic address below) / Orientador: Eduardo Passos Rocha / Coorientador: João Antônio Pereira / Banca: Eduardo Piza Pellizzer / Banca: Wellington Cardoso Bonachela / Banca: Eduardo Passos Rocha / Mestre

Orientador: Eduardo Piza Pellizzer / Banca: Marcelo Ferraz Mesquita / Banca: Fellippo Ramos Verri / Resumo: A condição de carga tem sido considerada o fator mais importante para a manutenção em longo-prazo da osseointegração e sucesso do tratamento reabilitador, portanto, é essencial otimizar a distribuição da carga mastigatória no complexo implante-coroa-parafuso. A proposta do presente estudo foi analisar, através do método dos elementos finitos tridimensionais, a influência do carregamento oclusal parafuncional, da proporção coroa/implante e da conexão protética (hexágono externo, hexágono interno e cone-morse) na distribuição das tensões em próteses unitárias implantossuportadas. Foram confeccionados cinco modelos tridimensionais com o auxílio de um scanner 3D MDX-20 e dos programas de modelagem gráfica: Rhinoceros 3D 4.0 (NURBS Modeling for Windows, EUA) e SolidWorks 2010 (SolidWorks Corp, Massachusetts, USA). Cada modelo foi composto por um bloco ósseo proveniente da região molar mandibular, por um implante dentário (Conexão Sistema de Prótese Ltda, São Paulo, Brasil) e por coroa metalocerâmica com diferentes alturas: 10, 12.5 e 15 mm. Os modelos tridimensionais foram exportados para o programa de elementos finitos FEMAP 10.1 (Noran Engineering, Inc., EUA), para estabelecimento das condições de contorno e geração da malha de elementos finitos. Aplicou-se uma carga funcional (200 N axial e 100 N oblíqua), bem como uma carga parafuncional (1000 N axial e 500 N oblíqua). A carga axial foi dividida em 4 pontos, localizados nas vertentes internas das cúspides, enquanto que a carga oblíqua foi dividida em 2 pontos, os quais localizaram-se nas vertentes internas das cúspides linguais. Os resultados foram visualizados por meio dos mapas de Tensão de von Mises e mapas de Tensão Máxima Principal. O carregamento parafuncional e o aumento da proporção coroa/implante induziram um aumento da área de distribuição e da magnitude das tensões no ... / Abstract: The load condition has been considered the most important factor for the long-term osseointegration maintenance and for the rehabilitation treatment success, then, it is essential to optimize the masticatory loading distribution on the implant-crown-screw complex. The purpose of this study was to analyze, through the 3D finite element method, the influence of parafunctional occlusal loading, the crown/implant ratio and the prosthetic connection (external hexagon, internal hexagon and morsetaper) on stress distribution in implant-supported single prostheses. Five 3D models were created with the aid of a 3D scanner MDX-20 and the graphical modeling softwares: Rhinoceros 3D 4.0 (NURBS Modeling for Windows, USA) and SolidWorks 2010 (SolidWorks Corp., Massachusetts , USA). Each model was composed of a bone block from the mandibular molar region, a dental implant (Conexão Sistema de Prótese Ltda, São Paulo, Brazil) and a metal-ceramic crown with different heights: 10, 12.5 and 15 mm. The 3D models were exported to the finite element software FEMAP 10.1 (Noran Engineering, Inc., USA) to have the boundary conditions established and the finite element meshes generated. A functional load (200 N axial and 100 N oblique) and a parafunctional load (1000 N axial and 500 N oblique) were applied on the occlusal surface of the crowns. The axial load was divided in four points located in the internal slope of the cusps, while the oblique load was divided into two spots, which were located in the internal slopes of the lingual cusps. The results were visualized through von Mises Stress and Maximum Principal Stress maps. The parafunctional load and the increased crown/implant ratio caused an increase in the distribution area and of the magnitude of the stresses in the implant (hexagon region, platform and first thread) and screw (neck). The conical internal connection ... / Mestre

Orientador: Kléber Pereira Lanças / Resumo: A eficiência tratória dos tratores equipados com pneus infláveis varia desde próximo de 90%, quando operando em concreto, até menos de 50% para trabalhos em solos soltos ou arenosos. As características trativas de um pneu dependem do tipo e condições do solo, tipo e geometria do pneu, formato das suas garras, carga no eixo e pressão de inflação do pneu. Este trabalho teve como objetivo quantificar e avaliar o contato pneu/solo com ênfase nos métodos para a obtenção da área de contato. A abordagem, visando uma solução analítica para o caso, seria de difícil execução e imprecisa, não fosse o uso da técnica de Elementos Finitos que tem demonstrado versatilidade, flexibilidade e excelentes resultados em casos semelhantes. A área de contato do pneu com o solo é a responsável, em grande parte, pelo desempenho do trator, afetando também características como, a patinagem de pneus e a tração. A abordagem do problema, em primeira instância, considerou um delineamento experimental com parcelas sub-divididas constituído de 48 tratamentos, assim distribuídos: a) Três tipos de pneu: Diagonal, Radial e BPAF (baixa pressão de inflação e alta flutuação). b) Dois níveis de pressões de inflação do pneu: Alta: 165,50 kPa (17 psi, pneus montados no eixo traseiro do trator), "Baixa/correta" para pneus montados no eixo traseiro do trator: 68,95 kPa (7 psi) ou para cada tipo de pneu respectivamente. c) Quatro magnitudes de carga vertical aplicada no pneu: 0,5 kN, 1,0 kN, 1,5 kN e 2,0 kN. d) Dois tipos de solo: amostra de solo agrícola arenoso ( s= 1,4g/cm3) e amostra de solo agrícola argiloso ( s= 1,2g/cm3). Para realização do experimento com os dois tipos e condições de solo, foi utilizado um equipamento para o ensaio estático de pneus individuais, denominado tanque de solo com dispositivo hidráulico de aplicação de carga... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The tractive efficiency of tractors equipped with inflated tires varies from nearly 90%, whem working on concrete, to less than 50% when working on loose soil or sand. The tractive characteristics of a tire depend on soil conditions, tire geometry and lugs, axle load and tire pressure. This wok aimed to estimate the contact tire/soil with emphasis on methods of determination of contact area. The approach using an analytical solution for this case wold of hard execution and inaccurate, but the use of the finite element solutions has been shown versatile, flexible and with exelents results in similar cases. The contact area of tire with the soil is the major responsible by the performance, affected also characteristics like sliding and traction. The problem was considered like an experimental design with 48 treatments being: a) Tree kinds of the tires, bias, radial and B.P.A.F. (low inflation pression and high flutuation). b) Two levels of inflation pressure of the tire, high: 165,50 kPa for each kind of tire, respectively. c) Two types of soil: sample of agricultural sandy soil ( s= 1,4g/cm3) and sample of agricultural clay soil ( s= 1,2g/cm3). To realize the experiment with two soil types and conditions were used an equipment for static test of individual tires named soil bin with hydraulic device to apply the loads. For each test the tire/soil contact area was determinate using a method of digital picture area integration. The data were used to elaborate mathematical models that expressed the relation ships among loads and strains using the Finite Element Method. The tests proved that relationship to determine the contact areas for bias tires gained the worst results once the B.P.A.F. tires showed the bests one. The Radial tires showed always intermediates results compared with the other two types. The pressure cells installed into the soil bin always showed... (Complete abstract click electronic access below). / Doutor

Orientador: José Roberto Cury Saad / Banca: Pedro Yoshito Noritomi / Banca: Edson Alves de Campos / Resumo: O Método de Elementos Finitos (MEF) constitui-se de uma ferramenta de amplo uso que permite, em computador, simular condições específicas em um material e determinar sua resposta para essas condições. O MEF pode ser utilizado em diversas áreas das ciências e, devido à sua grande aplicabilidade e eficiência, trabalhos com esta metodologia têm sido realizados nas diversas especialidades odontológicas, quando se deseja analisar comportamento mecânico. O objetivo deste trabalho foi determinar a resistência à flexão de resinas compostas "in vitro", suas propriedades mecânicas e comprovar a aplicabilidade do Método dos Elementos Finitos nas mesmas. As resinas compostas selecionadas para esse trabalho foram: Nano-híbrida (Tetric NCeram - Ivoclar Vivadent), Nanoparticulada (Filtek Z350 - 3M Espe) e Microparticulada (Heliomolar - Ivoclar Vivadent). A primeira etapa do trabalho foi a execução do ensaio de resistêcia à flexão segundo a norma ISO no 4049:1988 no qual os corpos de prova foram confeccionados usando uma matriz metálica. O material restaurador foi inserido e acomodado na cavidade da matriz até o preenchimento com mínimo excesso. Após o preenchimento da matriz, a resina composta foi fotoativada. Após a fotopolimerização, o corpo de prova permaneceu em repouso, para em seguida, ser cuidadosamente separado da matriz e imerso em água destilada e em seguida polido. Posteriormente, foram armazenados em água destilada, à temperatura de 37oC, por 24 horas. Os espécimes foram retirados da água, secos, e suas dimensões verificadas e inseridas na fórmula para o cálculo da resistência à flexão. Então, o teste de resistência à flexão foi executado. A segunda etapa do trabalho consistiu em determinar as propriedades mecânicas: coeficiente de Poisson e módulo de Young (módulo de elasticidade) dessas resinas compostas segundo a norma... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Finite Element Method (FEM) consists of a tool of ample use that allows, in computer, to simulate specific conditions in a material and to determine their behavior for these conditions. The FEM can be used in various fields of sciences and, because of its wide applicability and efficiency, works with this methodology have been conducted in various dental specialties, when we want to analyze mechanical behavior. The aim of this study was to determine the flexural strength of composite resins in vitro, their mechanical properties and prove the applicability of the Finite Element Method in them. The composite resins were selected for this work were: Nano-hybrid (Tetric N-Ceram - Ivoclar Vivadent), nanoparticulated (Filtek Z350 - 3M Espe) and microparticulated (Heliomolar - Ivoclar Vivadent). The first stage of this work was the flexural strenght test according to ISO 4049:1988 where the specimens were prepared using a metal matrix. The restorative material was inserted and accommodated in the cavity of the matrix filling it with minimal excess. After filling the matrix, the composite was light cured. After curing, the specimen remained at rest, to then be carefully separated from the matrix and immersed in distilled water and then polished. Were subsequently stored in distilled water at a temperature of 37oC for 24 hours. The specimens were removed from water, dried, and its dimensions recorded and entered into the formula for calculating the flexural strength. Then, the test was performed. The second stage of the study was to determine the mechanical properties: Poisson's Ratio and Young's Modulus (Modulus of Elasticity) of these composites according to ASTM D638 - 01, where the specimens were prepared using a matrix and the material cured subjected to the test in a tensile testing machine. The third stage of this work was to generate a CAD model with the mechanical properties:... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Eduardo Piza Pellizzer / Banca: Fellippo Ramos Verri / Banca: José Vitor Quinelli Mazaro / Banca: Ricardo Alexandre Zavanelli / Banca: Joel Ferreira Santiago Junior / Resumo: Os sistemas CAD-CAM tem sido responsáveis por automatizar a produção odontológica, otimizando o tempo e tornando este processo cada vez mais viável. Objetivo: O objetivo deste trabalho foi mensurar as desadaptações marginais vertical (DMV) e horizontal positiva (DMHP) e negativa (DMHN) de PPF de zircônia confeccionadas por diferentes sistemas CAD-CAM e por um método convencional, e analisar pelo MEF-3D (método dos elementos finitos tridimensionais) a influência das desadaptações no comportamento biomecânico das estruturas protéticas. Além disso, confeccionar uma revisão sistemática e meta-análise comparando os estudos da literatura que tenham avaliado a desadaptação marginal de próteses e componentes protéticos implantossuportados confeccionados pelos sistemas CAD-CAM e pelo método convencional da fundição por cera perdida. Materiais e Métodos: Quarenta infraestruturas (n=10) foram confeccionadas (G1: Cerec Bluecam, G2: iTero, G3: 3Series, G4: Ni-Cr), e randomizadas para mensuração das desadaptações. Os resultados encontrados foram submetidos à análise de variância (ANOVA), com nível de significância à 5%. Os valores médios de DMV de cada grupo foram utilizados para a confecção de 6 modelos pelo MEF-3D, submetidos à aplicação de forças axiais e oblíquas. Os resultados foram visualizados através de mapas de tensão Von Mises. A revisão sistemática foi desenvolvida de acordo com o PRISMA e registrada na plataforma PROSPERO (CRD42017055685). Resultados: Os resultados ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: CAD - CAM systems in dentistry automate production, thus optimizing time and making the process even more convenient. Purpose : The aim of this study was to measure vertical (VMD) and positive (PHMD) and negative horizontal ( N HMD) marginal discrepancy of FPD frameworks made by different CAD - CAM systems (zirconia Y - TZP) and conventional method (cast), and to analyze by FEA - 3D the biomechanical performance of implant - prosthesis misfit. In addition, to do a systematic review and m eta - analysis comparing studies in the literature that have evaluated the marginal misfit of prostheses and implant - supported prosthetic components made by the CAD - CAM systems and the conventional method of lost - wax casting. Material and Methods: Forty fram eworks (n=10) were fabricated (G1: Cerec Bluecam, G2: iTero, G3: 3Series, G4: Ni - Cr ) and were randomized, to measure the misfits. The results were submitted to analysis of variance (ANOVA), with significance level at 5%. The average values of DMV of each g roup were used to make six models using FEA - 3D, applying axial and oblique loads. The results were analyzed using maps of Von Mises stresses, for each model. The systematic review was developed according to PRISMA statement and was register in the PROSPERO (International prospective register of systematic reviews) ( CRD42017055685). Results: The results of chapter 1 were: the conventional method showing the lowest values of vertical misfit compared to CAD - CAM systems (p<0.05). The CAD - CAM systems showing low est values of PHMD (p=0.014) and the conventional method did not present values of NHMD. In the biomechanical analysis, the oblique loading concentrated a greater amount of stresse s than the axial loading, in all situations evaluated. The fit models presen ted the most favorable biomechanical performance compared...(Complete abstract electronic access below) / Doutor

Orientador: Gustavo Luiz Chagas Manhães de Abreu / Resumo: Este trabalho trata do desenvolvimento, análise e validação das equações do movimento de vigas flexíveis girantes formulada pelo método dos Elementos Finitos. A modelagem da viga é feita através do modelo proposto de viga de Euler-Bernoulli e a deformação é representada pelo tensor de deformação de Green-Lagrange. As equações globais para os modos longitudinal, lag e flap são obtidas pelo método de energia de Lagrange e a discretização é feita pelo método dos Elementos Finitos. São propostos modelos de viga elementar com dois e três graus de liberdade por nó e sua validação é feita, num primeiro momento, pela comparação das frequências naturais e posteriormente pela resposta, em regime transiente, dos deslocamentos da viga, através da comparação dos resultados obtidos com os dados disponíveis na literatura, sendo que a influência do acoplamento entre os modos longitudinal e lag é investigada para a dinâmica em regime transiente. O trabalho termina comentando as potencialidades da proposta apresentada, discutindo as facilidades e dificuldades encontradas na sua implementação e apontamentos para o desenvolvimento de trabalhos futuros. / Abstract: This work deals with the development, analysis and validation of the motion equations of the flexible rotating beams formulated by the Finite Element method. The beam modeling is done through the proposed Euler-Bernoulli beam model and the deformation is represented by the Green-Lagrange deformation tensor. The global equations for the longitudinal, lag and flap modes are obtained by the Lagrange energy method and the discretization is done by the Finite Element method. A discrete beam model with two and three degrees of freedom per node is proposed and its validation is done, firstly, by comparing the natural frequencies and later by the transient response of the beam displacements, by comparing the results obtained with the data available in the literature, and the influence of the coupling between the longitudinal and lag modes is investigated for the transient dynamics. This work is concluded presenting the potentialities of the design methodology proposed and future developments to be implemented. / Mestre

Orientador: Jefferson Sidney Camacho / Coorientador: Renato Bertolino Júnior / Banca: Rogério de Oliveira Rodrigues / Banca: Jorge Munaiar Neto / Resumo: O presente trabalho estuda a estabilidade de painéis estruturais do sistema construtivo Light Steel Framing (LSF) a partir da modelagem computacional de painéis estruturais, com o intuito de analisar a instabilidade global, os deslocamentos horizontais de topo e os esforços resistentes dos perfis formados a frio que compõem estas estruturas. Realizaram-se análises lineares, não-lineares e de flambagem de geometrias de painéis comumente empregadas e indicadas na literatura, e de formatos diferenciados, buscando encontrar configurações de travamento que pudessem permitir maior estabilidade e a utilização de perfis mais esbeltos do que os indicados por norma para este tipo de sistema construtivo. Constatou-se que os painéis aqui estudados atingem seus estados-limites quando são utilizados perfis de menores espessuras do que aquelas normalmente indicadas, e que a geometria do painel proposto no estudo efetuado mostrou-se viável, tornando-se uma alternativa às configurações comumente empregadas e recomendadas pela literatura em questão e oferecendo estabilidade, capacidade resistente, segurança e economia de material. / Abstract: This paper studies the stability of structural panels system constructive Light Steel Framing (LSF) from the computational modeling of structural panels, in order to analyze the global instability, the horizontal displacements of the top and the efforts of resistant cold formed steel composing these structures. Analyses linear, nonlinear and buckling geometry of panels commonly used and indicated in the literature, and different formats, seeking to find locking settings that could allow greater stability and the use of thinner profiles than indicated by standard for this type of construction system. It was found that the panels studied here reach their limits states profiles are used when smaller thicknesses than those normally displayed, and the geometry of the panel proposed in the study performed was feasible, becoming an alternative to commonly used settings and recommended by the literature in question and offering stability, bearing capacity, safety and economy of material. / Mestre

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Coorientador: Marcelino Pereira do Nascimento / Coorientador: Joel Alexi / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: Márcia Regina Baldissera Rodrigues / Banca: Edson Vasques Moreira / Resumo: Diante da necessidade da produção de novos materiais para a indústria automotiva com melhores performances aliada à preocupação com as questões ambientais, visando a redução do consumo de combustíveis fósseis, surgiram, a partir da década de 1990, os aços avançados de alta resistência (AHSS), os quais conciliam uma pequena espessura da chapa e alta resistência mecânica. Porém, a produção em massa de componentes estruturais é limitada devido aos desafios na conformabilidade e união de chapas devido ao retorno elástico, conhecido como efeito springback. O presente trabalho avaliou 10 tipos de aços amplamente utilizados pela indústria automotiva, os quais estão agrupados em aços bifásicos, aços baixo carbono, aços endurecíveis após pintura e aços com interstícios livres. Todos esses materiais foram submetidos à caracterização mecânica e microestrutural por meio de determinação de composição química, ensaios de tração, ensaios de dureza e nanodureza, ensaios de dobramento de três pontos ao ar, análises de difração de elétrons retroespalhados (EBSD) e simulação de dobramento mecânico pelo método de elementos finitos (MEF) em software ABAQUS. Com os resultados provenientes do MEF, foi possível identificar as diferenças nos perfis anisotrópicos de cada material e correlacionar cada perfil com as características cristalográficas analisadas por meio de EBSD. Assim, foi possível compreender a variação no grau de springback com base na estrutura do retículo cristalino, uma vez que as di... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In face of the need of the production of new materials for the automotive industry with better performance allied to the concern with environmental issues, aiming to reduce the consumption of fossil fuels, emerged from the decade of 1990, the advanced high-strength steels (AHSS), which reconcile a small sheet thickness and high mechanical resistance. However, the mass production of structural components is limited due to the challenges in conformability and union of sheets due to elastic return, known as springback effect. The present work has evaluated 10 types of steels are widely used in the automotive industry, which are grouped into biphasic steels, low carbon steels, bake hardening steels and interstitial free steels. All these materials were submitted to mechanical and microstructural characterization through determination of chemical composition, tensile tests, hardness Vickers tests and nanoindentation tests, sheet metal forming through three points bending in air, analyzes of electron backscatter diffraction (EBSD) and simulation of sheet metal forming by finite elements method (MEF) in ABAQUS software. With the results from the MEF, it was possible to identify the differences in anisotropic profiles of each material and correlate each profile with the crystallographic characteristics analyzed through EBSD. Thus, it was possible to understand the variation in degree of springback based on the structure of the crystal lattice, once the structural differences of cryst... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor