Os objetivos deste estudo foram comparar, através de análise de elementos finitos, a distribuição de tensões em modelos que representam arranjos experimentais nor-malmente utilizados em testes de cisalhamento e micro-cisalhamento, verificar a tendência de variar o local de início e o modo de fratura em função de mudanças nos parâmetros dos ensaios e analisar a influência de dois modos de fixação do substrato sobre a concentração de tensões. Os modelos bidimensionais em estado plano de deformações representaram o compósito (híbrido ou flow) aderido à dentina através de uma camada de adesivo de 50 μm. Duas condições de fixação da dentina foram estabelecidas: na primeira (mais rígida), os deslocamentos foram restritos em todas as direções nos nós das arestas que representam as três superfícies livres de adesão e na segunda, a restrição foi colocada apenas na parte posterior da dentina. Foi aplicado um carregamento pontual a várias distâncias da interface dentina-adesivo, de modo a obter um tensão nominal constante de 4MPa. Foram analisadas as tensões máximas de tração e cisalhamento, a distribuição das tensões ao longo dos nós da interface dentina-adesivo e os vetores de tensão máxima principal, como indicativos do local de início e o provável modo de fratura. A distribuição de tensões ao longo da interface aderida foi sempre não uniforme e apresentou picos muito ele-vados em todos os casos, o que conduz a pensar que os valores de resistência nominal não são representativos da máxima tensão suportada no momento da fratura. A tensão de tração predominou sobre a de cisalhamento. O módulo de elasticidade do compósito aderido, a espessura relativa da camada de adesivo e a distância de aplicação da carga influenciam a concentração de tensões e devem ser padroniza-dos. Para o teste de micro-cisalhamento, a camada de adesivo relativamente mais espessa e o uso do compósito com baixo módulo de elasticidade propiciaram a in-tensificação das tensões. O ensaio de cisalhamento parece mais suscetível que o de micro-cisalhamento para que o início da ruptura ocorra no substrato, pois o ponto de maior concentração de tensões localizou-se na dentina em alguns casos e verifica-se pequena diferença de módulo entre os maiores vetores localizados no adesivo e na dentina de base. O teste de micro-cisalhamento, embora mais favorável a que as fraturas se iniciem no adesivo, concentra muito a tensão, especialmente com a utili-zação de resinas do tipo flow, o que o torna menos representativo da máxima tensão que o espécime realmente resistiu no momento da fratura. / The objectives of this study were to compare the stress distribution in finite element models that represented experimental designs commonly used for shear and micro-shear bond strength testing, to verify the tendency to vary the location and mode of fracture as a consequence of changes in the studied parameters, and to analyze the influence of two substrate restriction conditions on stress concentration. Bi-dimensional plane strain models represented a composite (hybrid or flow) bonded to dentin through a 50 μm adhesive layer. Two dentin restriction conditions were estab-lished: in the first (more rigid), movements were restricted in all directions on the nodes located in the dentin surface edges free of adhesion, and in the second, re-striction was imposed only to the posterior dentin surface. Concentrated loading was applied at several distances from the dentin-adhesive interface so as to obtain con-stant nominal bond strength of 4MPa. Maximum tensile and shear stress values, stress distribution along the dentin-adhesive interfacial nodes and the principal maximum stress vectors as indicative of the most probable location and mode of frac-ture were analyzed. Stress distribution along bonded interfaces was always non-uniform and presented very high stress peaks for all cases. This led to the assump-tion that nominal bond strength values are non-representative of the maximum stress supported at fracture. Tensile stresses were always predominant over shear stresses. The composite elastic modulus, relative adhesive layer thickness and different load application distances influenced stress concentration and should be stan-dardized. For micro-shear tests, the relatively thicker adhesive layer and use of a low modulus composite propitiated stress intensification. The shear test seems to be more susceptible than micro-shear to fracture initiation in the substrate, once the point of highest stress concentration was in some cases located in dentin, and small modulus difference was verified between the greatest stress vectors located both on the adhesive and dentin base. Although more favorable to fracture initiation in the adhesive, the micro-shear test design highly concentrated stresses, especially when flow composite was modeled, hence it might be less representative of the maximum stress the specimen resisted at fracture.

O objetivo deste estudo foi comparar os ensaios de microtração (MI), ?push-out? (PS), ?push-out? modificado (PSM) e ?pull-out? (PL) na habilidade de mensurar a resistência de união (RU) entre pino de fibra e dentina radicular. Para tanto, além dos resultados de cada ensaio mecânico foram analisados fatores como: sensibilidade quanto às diferentes regiões radiculares, quantidade de falhas prematuras (FP), coeficiente de variação (CV), padrão de fratura (PF) pela microscopia confocal de varredura e distribuição das tensões pela análise de elementos finitos (AEF). Foram utilizados 40 dentes anteriores superiores endodonticamente tratados, divididos em quatro grupos de acordo com o tipo de ensaio realizado. Para os ensaios de PS e MI foi feita a cimentação do pino e posteriormente os cortes para a obtenção dos corpos-de-prova (cps). Para os outros ensaios (PSM e PL), a cimentação antecedeu aos cortes tanto das fatias de dentina como dos pinos. O sistema adesivo Scotbond Multi Uso Plus e o cimento Variolink II foram usados para a cimentação do pino de fibra de vidro FRC Postec Plus em todos os casos. Os cps do ensaio de PS foram obtidos pelos cortes seriados da raiz em fatias de 1±0,1mm, para os cps do ensaio de MI estas fatias sofreram ainda a confecção de entalhes laterais diametralmente opostos, que proporcionando um formato final de ampulheta. Para os testes de PL e PSM foram feitos cortes de fatias de dentina de 1±0,1mm e o pino foi dividido em três partes iguais para, então, cada fatia de uma região ser cimentada com o pino correspondente. Os cps do ensaio de PSM tinham 1mm de pino sobressalente para cima e para baixo da fatia de dentina, enquanto que os cps do PL o pino sobressalente estava apenas para cima da dentina. Todos os cps foram submetidos aos testes de RU, à velocidade de 0,5mm/min em máquina de ensaios universais. O PF foi avaliado em um aumento de cem vezes e foi feita uma distribuição de freqüência. Já a AEF obteve modelos tridimensionais de todos os ensaios, e estes foram analisados quanto à tensão de Von Mises. Para os resultados dos testes mecânicos foram feitas análises de variância de cada ensaio variando o fator região, com ou sem as FP, e análise comparando todos os ensaios. O teste Tukey foi feito quando necessário e as FP foram submetidas ao teste estatístico de Fisher. A inclusão ou não destas falhas mostra alteração dos resultados no ensaio de MI, uma vez que possui um maior número delas neste ensaio. O ensaio de PL mostrou as maiores médias de RU, seguido pelo ensaio de PSM, e ambos também tiveram o PF com maior quantidade de fraturas adesivas. O ensaio de PS conseguiu apontar diferença estatística entre as três regiões, mas mostrou a maior freqüência de falhas coesivas, e maior CV. O menor CV foi encontrado para o PSM que também mostrou uma adequada distribuição das tensões. A MI apresentou concentração de tensões nas bordas dos entalhes. Concluiu-se que o tipo de ensaio influencia diretamente nos resultados obtidos. / The aim of this study was to compare microtensile (MI), \"push-out\" (PS), modified \"push-out\" (PSM) and \"pull-out\" (PL) tests in the ability to accurately measure the bond strength of fiber posts luted inside root canals, at different root dentin levels, cervical, middle and apical. The evaluated parameters were: amount of premature failure (PF), coefficient of variation (CV), failure patterns (FP) and the stress distribution by finite elements analysis (FEA). Forty human intact single-rooted and endodontically treated teeth were divided into four groups according to the type test used. For PS and MI specimens, first the post was luted and then the cuts were done, for PSM and PL, first was done the cuts and then fiber post?s pices were luted. Scotbond Multi Use Plus adhesive system and Variolink II cement had been used for luting FRC Postec Plus glass fiber post, in all cases. PS samples were disc shaped of 1±0,1mm. Bond strength between post and dentin was measured in the root slice and the force applied on the center of the specimen. For the Mi test hourglass-shaped samples were obtained by trimming the proximal surfaces of each slice using a diamond bur until it touched the post. For PL and PSM tests cuts of 1±0,1mm of dentine slices were made and the fiber was divided into three parts, and then each slice were luted with a fiber post?s piece. Specimens for PSM had 1mm of post up and down the dentin slice and for PL all of the post was up the dentine slice. All specimens were submitted to a bond strength test at 0.5 mm/minute crosshead speed in a universal testing machine. For FP, each sample was examined under confocal microscopy at 100 times and a frequency distribution was made. For the AEF, three-dimensional models of each tests had been made and analyzed by Von Mises stress. Bond strength data were analyzed by ANOVA and when necessary was used Tukey?s test. For PF data the Fisher test was made. The inclusion of PF, only shows variation on MI, since these test showed the greater number of them. PL provided higher values of bond strength for root dentin and fiber post, followed by PSM. Both of them had also FP with greater amount of adhesive failures. The PS test was able to point statistically differences between root regions, but it showed the highest frequency of cohesive failure, and greater CV. Minor CV was found for the PSM that also showed adequate stress distribution. The MI showed concentration of tensions in the edges of the trimming area. One concluded that the type of test influences directly in the results obtained.

A caracterização de materiais utilizando a técnica de indentação instrumentada difundiu-se significativamente na última década, devido às melhorias dos instrumentos que permitem ensaios por esta técnica e à necessidade de se fazer ensaios em pequenos volumes de materiais, como, por exemplo, em filmes finos e materiais com superfícies modificadas por tratamentos superficiais. Neste texto, abordou-se a elaboração de um algoritmo que permita o estudo da resposta de indentação de superfícies de diferentes materiais metálicos, durante e após o contato com um indentador agudo, empregando simulações por elementos finitos e análise dimensional. Na obtenção do algoritmo analisaram-se os efeitos da formação de borda (pile-up) ou da retração (sink-in) do material indentado, o coeficiente de atrito indentador-amostra, as deformações elásticas do indentador, a geometria do indentador e a variação experimental. As relações obtidas permitiram identificar uma falta fundamental de relação única entre as propriedades mecânicas e a forma da curva de indentação para curvas com razão d r/dmax>0,9, onde d r é a profundidade residual da indentação e dmax é o deslocamento máximo do indentador durante o ensaio. Da mesma forma, concluiu-se que a relação de Sneddon tem que ser corrigida tanto pela geometria da área de contato indentador-amostra quanto pela razão entre os módulos elásticos do material e do indentador (E/Ei). Como a área de contato indentador-amostra é afetada não só pela geometria do indentador mas também pelo nível de pile-up ou sink-in nos indentadores piramidais, uma relação foi identificada entre o nível de pile-up/sink-in e o fator de correção b da equação de Sneddon para os indentadores Vickers e Berkovich. Adicionalmente, pequenas diferenças foram observadas entre as curvas P-h (onde h é a profundidade de indentação abaixo da superfície original da amostra) e as curvas P-d (onde d é o valor da aproximação mútua entre indentador e amostra durante a indentação) para um mesmo valor de módulo reduzido Er quando a razão E/Ei é grande. Assim, o módulo reduzido pode sobreestimar ou subestimar a rigidez do indentador, dependendo das propriedades do material indentado. As análises neste trabalho permitiram igualmente observar que as principais limitações na obtenção das propriedades elasto-plásticas usando a curva de indentação instrumentada vêm da falta de unicidade, seguida pela geometria do indentador, isto é, diferenças entre o cone equivalente e os piramidais Vickers e Berkovich, assim como desvios em relação à geometria ideal do indentador, o que inclui arredondamento da sua ponta. Quando não há unicidade, sabendo-se informações adicionais à curva P-d, por exemplo, o valor da área residual da indentação ou o módulo elástico, uma solução única das propriedades mecânicas pode ser obtida. Em paralelo, a variação experimental pode limitar de forma significativa a precisão no cálculo das propriedades, enquanto o atrito indentador-amostra e as deformações do indentador têm efeitos menos significativos. Em termos gerais, observa-se que as funções que compõem o algoritmo desenvolvido neste trabalho permitem: (i) predizer as curvas carga-deslocamento (curvas P-d), produto do ensaio de indentação instrumentada, para um conjunto de propriedades elasto-plásticas conhecidas; (ii) identificar quando uma mesma curva P-d pode ser obtida de mais de um conjunto de propriedades do material indentado (iii) calcular as propriedades mecânicas (dureza, módulo elástico, coeficiente de encruamento e limite de escoamento) de um material usando a curva P-d quando d r/dmax<0,8 ou faixas de propriedades de materiais quando d r/dmax>0,8 e (iv) calcular as propriedades mecânicas (dureza, módulo elástico, coeficiente de encruamento e limite de escoamento) de um material usando a curva P-d e a área residual da indentação. / The interest in material characterization using instrumented indentation techniques has significantly increased in the last decade, due to improvements in testing instruments and the need to carry out tests on small volumes of materials, such as thin films or materials with surfaces modified by other surface treatments. This work addresses the development of an algorithm to analyze the indentation response of a group of metallic materials, during and after the contact with a sharp indenter, using finite element simulations and dimensional analysis. The formulation of the algorithm considered the effects of pile-up or sink-in of the indented material around the indentation, the friction coefficient between the indenter and the sample, the elastic deformation of the indenter, and the defects of the indenter tip. An analysis considering algorithm output and experimental variation was also conducted. The results allowed identifying a fundamental lack of unique relationship between the mechanical properties and the shape of the indentation curve for indentation curves with ratio d r/dmax>0,9, where d r is the residual indentation depth and dmax is the maximum indenter displacement in the test. Similarly, results allowed concluding that Sneddons equation requires a correction by both the geometry of the contact area and the ratio between the elastic moduli of the material and the indenter (E/Ei). As the shape of contact area is affected not only by the geometry of the indenter but also by the level of pile-up or sink-in in pyramidal indenters, a relationship was observed between the level of pile-up/sink-in and the correction factor b in the Sneddons equation for Vickers and Berkovich indenters. Additionally, it was found that the deformation of the indenter is not fully incorporated into indentation data analysis by the consideration of a reduced modulus (Er). Small differences between P-h curves (where h is the indentation depth below the original surface) and P-d curves (where d is the indenter/sample mutual approach) were observed for the same Er when the ratio E/Ei is large. Thus, the reduced modulus can overestimate or underestimate the indenter stiffness, depending on the mechanical properties of the indented material. Additionally, the analysis in this work has identified that the most important limitations in mechanical properties estimation using the indentation curve arise from the lack of uniqueness, followed by deviations in indenter geometry, such as differences between equivalent cone and pyramidal Vickers or Berkovich and tip defects. When non-uniqueness is present, unique solution may be obtained with the knowledge of additional information, in conjunction with P-d data, such as the residual indentation area or the elastic modulus. Furthermore, even when a unique solution is available the experimental variation may significantly decrease the accuracy in mechanical properties estimation, whereas friction and indenter deformation have less significant effects. In general, it was observed that the proposed algorithm allows: (i) predicting the load-displacement curves P-d of instrumented indentation tests for a set of known elastic-plastic mechanical properties, (ii) identifying when the same P-d curve can be obtained from more than one set of mechanical properties of the indented material, (iii) calculating the mechanical properties (hardness, elastic modulus, yield stress and strain hardening coefficient) from P-d curves when d r/dmax<0,8 or possible ranges for each mechanical property when d r/dmax>0,8 and (iv) calculating the mechanical properties (hardness, elastic modulus, yield stress and strain hardening coefficient) from P-d curves and the knowledge of the residual indentation area.

Avaliou-se in vitro restaurações classe V, simulando a configuração cavitária de lesões de abfração, quanto à microinfiltração e adaptação marginal. Sessenta pré-molares superiores foram divididos em seis grupos (n = 10), variando a combinação restauradora: G1 = Ketac Molar Liquid/Ketac Molar Easymix, G2 = Primer/Vitremer, G3 = Adper Single Bond 2/Durafill, G4 = Adper Single Bond 2/Z100, G5 = Clearfil SE Bond/Durafill e G6 = Clearfil SE Bond/Z100. Réplicas à base de resina poliéster foram obtidas como controle positivo para avaliação da adaptação após os ensaios laboratoriais. Todos os dentes foram submetidos à ciclagem térmica (1000 ciclos/5º-55ºC), ciclagem mecânica (100.000 ciclos/8kgf) e imersos em solução aquosa de azul de metileno 0,5% (pH 7,2) por 4h. Os espécimes foram seccionados longitudinal e transversalmente, obtendo-se duas partes. O grau de microinfiltração foi avaliado através de dois métodos, um qualitativo, por meio de escores atribuídos por três observadores, e outro quantitativo, usando o software Imagelab 2000. A análise de elementos finitos foi realizada para verificar a concentração de tensões na região cervical por meio da confecção de três modelos 3D de pré-molares, com o objetivo de representar o ensaio de ciclagem mecânica. Os resultados tratados pelo teste Kruskal-Wallis mostraram diferença estatística significativa (p < 0,05) para a margem em dentina, obtendo os menores valores de microinfiltração em ambos os métodos para G2, G5 e G6, respectivamente. Não houve diferença significante para a margem em esmalte. Para a adaptação marginal, os achados não revelaram diferença estatisticamente significante entre os substratos dentários (p < 0,05). O coeficiente de Spearman demonstrou correlação direta entre os métodos de avaliação para esmalte e dentina (p < 0,0001). As freqüências de ocorrência de desadaptação marginal foram comparadas pelo teste do Qui-quadrado para esmalte e dentina. Os dados não demonstraram diferença estatisticamente significante. A análise de elementos finitos constatou maior concentração de tensões de tração na dentina radicular no mesmo lado da aplicação da carga e no modelo restaurado com Z100. Concluiu-se que o cimento de ionômero de vidro modificado por resina, seguido das combinações restauradoras Clearfil SE Bond/Z100 e Clearfil SE Bond/Durafill VS, são os mais indicados para restaurações em áreas de abfração quando comparados aos outros materiais testados. / This in vitro study evaluated class V restorations simulating the wedge-shaped lesions as a function of the microleakage and marginal adaptation. Sixty upper premolars were divided into six groups (n = 10) using such restorative combinations: G1 = Ketac Molar Liquid/Ketac Molar Easymix, G2 = Primer/Vitremer, G3 = Adper Single Bond 2/Durafill, G4 = Adper Single Bond 2/Z100, G5 = Clearfil SE Bond/Durafill, G6 = Clearfil SE Bond/Z100. The poliester resin replicas were obtained as positive control for adaptation assessment after laboratory essays. All the teeth were subjected to thermocycling (1000 cycles/5°-55°C), mechanical load cycling (100.000 cycles/8Kgf), and immersed in 0,5% methylene blue dye (pH 7,2) for 4 hours. Then the specimens were sectioned longitudinally and transversally to obtain two parts of them. The microleakage degrees were assessed by qualitative and quantitative methods. The finite element analysis was performed in order to verify stress concentration at the cervical region. For this purpose, three 3D finite element models of premolars were created and then compared to mechanical load cycling. The results were submitted to Kruskal-Wallis test being statistically significant for the cervical dentin margin with lower microleakage values in both methods for G2, G5 and G6, respectively (p < 0, 05). The cervical enamel margin had no significant difference for microleakage values. For marginal adaptation, there was no statistically difference among the substrates (p < 0, 05). Spearman coefficient has showed a direct correlation between enamel and dentin (p < 0, 0001). The frequency of loss of marginal fit was calculated by Qui-square test. The data have shown no significant difference. The finite element analysis has presented higher tensile stresses at the root dentin at the same side of load direction and in the model restored by Z100. It has concluded that resin-modified glass ionomer cements, followed by Clearfil SE Bond/Durafill and Clearfil SE Bond/Z100 are the most indicated dental materials to restore abfraction lesions with comparison to other ones tested.

Resumo: As restaurações cerâmicas têm proporcionado resultados satisfatórios estética e biomecanicamente. Porém, a comparação dos dados sobre a distribuição das tensões nos casos de diferentes restaurações suportadas por dente ou por implante é inconclusiva. O objetivo desse estudo foi avaliar, através da análise de elementos finitos bidimensional, a distribuição interna das tensões nos materiais e estruturas de suporte em função de duas possibilidades restauradoras em cerâmica (faceta laminada e coroa total) e dois tipos de suportes (dente natural e implante). Foram confeccionados 8 (oito) modelos (M) no programa AutoCad 2006, variando o tipo de suporte e restauração: MA (controle) - representação do incisivo central maxilar, hígido, seccionado sagitalmente; MB1, MB2 e MB3 - semelhantes ao MA, restaurados com faceta laminada pelo sistema IPS Empress, IPS Empress Esthetic e Laminado Procera, respectivamente; MC1 e MC2 - semelhantes ao MA, com coroa total pelo sistema IPS Empress 2 (MC1) e Procera AllCeram (MC2); MD1 e MD2 - porção coronária semelhante ao MC1 e MC2, respectivamente, com a presença de um implante osseointegrado (Sistema Bränemark - 4,3 X 15,0 mm) e pilar em zircônia. Para análise numérica (Ansys 10.0), os modelos foram carregados (C) sob duas condições (50N): C1 - 45º de inclinação com o longo eixo dental, no terço médio da face palatina; C2 - perpendicular à borda incisal. Adicionalmente, uma terceira condição foi adotada para o MA: C3 - 50N na borda incisal paralelo ao longo eixo dental. Foram obtidas a tensão equivalente de von Mises (σvM) e a máxima tensão principal em tensão (σmax.t) e compressão (σmax.c). Observou-se que C3 proporcionou a menor variação de svM no dente e estruturas de suporte quando comparada à C1 e C2. / Abstract: The ceramics restorations have provided excellent aesthetic and biomechanical clinical results. However, the data about the stress distribution in tooth and implant-supported restorations are inconclusive. Using two-dimensional finite element analysis, the purpose of this study was to evaluate the stress distribution in the materials and support structures based on two ceramics restorative possibilities (laminate veneer and ceramic crown) and two support structures (tooth and implant). 8 models (M) were built in the program AutoCAD 2006, varying the restorations and their support structures: MA (control) - an intact maxillary central incisor in sagittal cut; MB1, MB2 and MB3 - similar to MA, with laminate veneers of IPS Empress, IPS Empress Esthetic and Procera veneer, respectively; MC1 and MC2 - similar to MA, with a full crown of IPS Empress 2 (MC1) and Procera AllCeram (MC2); MD1 and MD2 - coronary portion similar to MC, with an osseointegrated implant (Bränemark System - 4.3 X 15.0 mm) and zircon abutment. To the numerical analysis (Ansys 10.0), the following loadings (L) were performed (50N): L1 - on the medium third of the lingual face, in 45º with the dental long axis; L2 - perpendicular to the incisal edge; L3 - 50N in the incisal edge parallel to the tooth long axis (only for the natural tooth). The von Mises equivalent stress (σvM) and maximum principal stress in tension (σmax.t) and compression (σmax.c) were obtained. It was observed that L3 provided the smallest variation of σvM in the tooth and support structures in comparison with L1 and L2. The beam3 elements used for the periodontal ligament modeling showed an appropriate behavior for parallel loading. In the MB and MC, the ceramics increased the σvM in the adhesive interface, mainly for Procera. In the models with implant, the IPS Empress2 showed higher σvM than that for Procera AllCeram. / Orientador: Eduardo Passos Rocha / Coorientador: Paulo Henrique dos Santos / Banca: Altair Antoninha Del Bel Cury / Banca: Wirley Gonçalves Assunção / Mestre

Orientador: Dirceu Barnabé Ravelli / Resumo: Introdução:. A correção da classe II por meio da distalização de toda arcada dentária superior, sem exodontias e ancorada em mini implantes, já foi descrita como relatos de casos isolados. Objetivo: este estudo tem como objetivo avaliar os efeitos da distalização da arcada dentária superior ancorada em mini implante extra alveolar na crista infra zigomática, por meio de análise de elementos finitos (AEF) e clinicamente, meio de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), em dois diferentes grupos. Material e Método: Para análise de elementos finitos, foi construído um modelo CAD maxilar, com braquetes em toda a arcada, fio retangular de aço .019x.025” e mini implante na crista infrazigomática, a 10mm do arco de nivelamento. Ganchos estavam localizados entre caninos e primeiro pré-molares em diferentes alturas de 2mm (Grupo1), 10mm (Grupo 2) e 12mm (Grupo 3). Foi aplicada uma força de retração de 2,5N, bilateralmente. Para achados clínicos, dois diferentes grupos foram avaliados. Grupo aparelho autoligado estético (Grupo ALE) foi composto por 15 mini implantes instalados na crista infrazigomática de 10 pacientes (37a03m DP±9.62) que receberam braquetes autoligado estético. Grupo aço inoxidável (Groupo AI) foi composto por 15 mini implantes instalados na crista infrazigomática de 10 pacientes (32a46m DP±16.73) que receberam braquetes metálicos. Tomografia computadorizada de feixe cônico foi realizada antes da instalação dos mini implantes (T1) e após a correção da classe... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: Skeletal anchorage was also successfully correlated with case reports of maxillary dentition distalization without premolar extraction and with reduced treatment time. Objective: The aim of this study was to evaluated the effects of maxillary dentition distalization with extra-alveolar miniscrews placed in infrazygomatic crest (IZC) area, using finite element method (FEM) and clinically, using cone beam computed tomography (CBCT), comparing two different groups. Methods: For finite element analysis, a maxillary CAD model was constructed with full mouth brackets, a 0.019×0.025-in stainless steel archwire and a miniscrew at infrazygomatic crest, 10mm from the archwire. The power arm was located between canine and first premolar and had different height levels of 2mm (Group 1), 10mm (Group 2) and 12mm (Group 3). A retraction force of 2.5N was applied bilaterally. For clinical responses, two different groups were evaluated. Esthetic self-ligating group (ESL Group) consisted of 15 miniscrews placed in IZC of 10 patients (37y03m DP±9.62) who received esthetic self-ligating brackets. Stainless steel group (SS Group) comprised of 15 miniscrews placed in IZC of 10 patients (32y46m DP±16.73) who received conventional stainless steel brackets. Cone beam computed tomography was made before miniscrew placement (T1) and after class II correction was obtained (T2). Were evaluated treatment time, bracket influence, molar and incisor inclination and distalization, root resorptio... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: João Batista Campos Silva / Banca: Sérgio Said Mansur / Banca: Edson Luiz Zaparoli / Resumo: O objetivo principal deste trabalho é a simulação numérica de escoamentos viscosos, incompressíveis e transientes, com transferência de calor e massa; através do método de elementos finitos de subdomínio; usando a metodologia de simulação de grandes escalas para a modelagem da turbulência. Algumas aplicações de interesse são as simulações de escoamentos com transporte de um escalar, como nos casos de dispersão de poluentes induzida pelo movimento do ar atmosférico. O domínio é discretizado usando elementos finitos quadrilaterais de nove nós e as equações são integradas em volumes de controle ao redor dos nós dos elementos finitos. As equações governantes passam por um processo de filtragem, devido à metodologia aplicada, Simulação de Grandes Escalas (LES - Large-Eddy Simulation), e desta forma as maiores escalas são resolvidas diretamente através da solução das equações de Navier-Stokes filtradas, enquanto que as menores escalas ou escalas submalhas são modeladas, pelo modelo de viscosidade turbulenta de Smagorisnky. Alguns casos testes bidimensionais clássicos são resolvidos para validação do código e os resultados são apresentados e comparados com resultados disponíveis na literatura. Alguns poucos casos de dispersão de poluentes em geometrias que simulam cânions de ruas (urban street canyons) foram também simulados. / Abstract: The main purpose of this work is the numerical simulation of viscous, incompressible and unsteady fluid flows by a sub-domain finite element method, using the methodology of large-eddy simulation (LES) for turbulence modeling. Some applications of interest are isothermal and thermal flows with transport of scalar variable such as the pollutant dispersion in the atmosphere by airflow. The domain is discretized using nine-nodes quadrilateral finite elements and the equations are integrated into control volumes around the nodes of the finite elements. The government equations are submitted to a filtering process for application of LES methodology, in which the large scales are directly solved using the filtered Navier-Stokes equations, while the small or sub-grid scales are modeled by the eddy viscosity model of Smagorinsky. Two-dimensional benchmark problems are solved to validate the numerical code and the results are presented and compared with available results from the literature. Some cases of pollutant dispersion in geometries that simulate urban street canyons have been also simulated. / Mestre

Este trabalho é uma contribuição à análise progressiva de falhas em materiais compósitos poliméricos. Esses materiais combinam as propriedades de seus constituintes (fibra, resina polimérica e interface) de forma a melhorar o desempenho frente à utilização das fases isoladamente. A combinação de fases permite obter características como baixa densidade e elevada rigidez, que são almejadas pelo segmento aeronáutico, pois podem proporcionar um aumento de autonomia ou da capacidade de carga das aeronaves. A anisotropia inerente aos compósitos torna possível projetá-los de forma a obter-se a rigidez e a resistência desejada. Por outro lado, a anisotropia dificulta a previsão precisa dos mecanismos de falha, e conseqüentemente, do comportamento global da estrutura. Apresenta-se, assim, com base numa revisão bibliográfica criteriosa, bem como, através de resultados experimentais, a avaliação de um modelo de material fenomenológico, onde se identificam modos de falhas intralaminares. Uma vez verificad a falha por algum critério, degradam-se as propriedades do material. O modelo de material foi implementado junto ao pacote de elementos finitos Abaqus através de uma sub-rotina UMAT (\"User Material\"), escrita em Fortran. Em seguida, estudou-se o problema de um laminado em duas configurações de empilhamento (\'[0º] IND.10\' e \'[0º/90º/0º/90º/0º] IND.S\') sob flexão 3-pontos. Os resultados das simulações foram comparados com resultados experimentais, observando erros da ordem de 10%. Sendo que estes foram obtidos em função de um estudo dos parâmetros associados a solução do problema não-linear, tais como: tamanho de incremento de iteração e parâmetros associados à lei de degradação de material. Por fim, concluiu-se que o modelo de material avaliado é adequado para previsão da falha da primeira camada, bem como, da redução da rigidez estrutural e da resistência residual. Sendo que, a resposta teórica obtida se manteve parcialmente dentro dos limites inferior e superior do envelope experimental. / This work is a contribution to the progressive failure analysis in polymer composite materials. These materials combine the properties of its constituents (fiber, resin and interface) in order to improve the performance against the use of phases alone. The combination of the phases can provide characteristics such as low density and high strength, which are desired in the aeronautical segment, because it can increase the autonomy or aircraft payload. The anisotropy inherent in composites turns possible to design the material for a desired stiffness and strength. Furthermore, it turns difficult the prediction of failure mechanisms, and consequently, the overall behavior of the structure. This study presents, based on a review and experimental results, the evaluation of a phenomenological material model, which identify intralaminar failure modes. Once verified the failure by any criterion, the material properties are reduced by a degradation law. The material model was implemented in a UMAT (User Material) subroutine which linked to the finite element package Abaqus. It was applied in the study of 3-point bending problem for two stacking sequences (\'[0º] IND.10\' e \'[0º/90º/0º/90º/0º] IND.S\'). The results were compared with experimental tests, presenting a error in the order of 10%. Since that these where obtained by a study of the parameters associated to the solution of the nonlinear problem, such as: time step, and parameters associated to the material degradation laws. Finally, it was concluded that the material model is judged suitable for predicting the failure of the first ply, the reduction of structural stiffness and the residual strength. Besides, a part of the theoretical response obtained is maintained within the lower and upper limits of the experimental tests envelope.

O emprego dos implantes ósseointegráveis na odontologia moderna tem conquistado destaque nas reabilitações de forma crescente. Em casos de perda óssea vertical severa, a qual se faz bastante presente em áreas posteriores mandibulares, o uso de implantes curtos e de diâmetro reduzido se faz necessário. Para que a reabilitação mantenha o plano oclusal nivelado, utiliza-se próteses sobre implantes com proporção coroa/implante aumentada, sendo importante avaliar se há sobrecarga das estruturas de suporte, e se convém a esplintagem da infraestrutura reabilitadora. Um dos métodos utilizados atualmente para análise de distribuição de tensões na odontologia é o método dos elementos finitos. Assim, este estudo teve o objetivo geral de comparar o desempenho biomecânico de próteses, esplintadas (PSIE) ou individualizadas (PSII), sobre implantes cone Morse de comprimento regular e curto, em área posterior de mandíbula. Foram usados modelos geométricos tridimensionais de implantes regulares &empty; 4x11 mm e curtos - &empty; 4x5 mm alojados em rebordos representativos do hemi-arco mandibular esquerdo posterior envolvendo o dente 34 adjacente ao espaço anodôntico, desenhados no programa SolidWorks 2007. Os 8 grupos experimentais foram: grupo controle E (3 implantes regulares reabilitados com PSIE), grupo 1E (2 implantes regulares e 1 curto reabilitados com PSIE), grupo 2E (1 implante regular e 2 curtos reabilitados com PSIE) e grupo 3E (3 implantes curtos reabilitados com PSIE); grupo controle I (3 implantes regulares reabilitados com PSII), grupo 1I (2 implantes regulares e 1 curto reabilitados com PSII), grupo 2I (1 implante regular e 2 curtos reabilitados com PSII) e grupo 3I (3 implantes curtos reabilitados com PSII); As alturas dos pilares usados foram 3,5 mm para implantes regulares e 0,8 mm para implantes curtos. Foram simuladas forças oblíquas (45° - linguo-vestibular) de 365N em molares e 200N em prémolares. Análises qualitativas e quantitativas da distribuição de tensões máximas e mínimas principais (ossos cortical e esponjoso) e tensão equivalente de von Mises (implantes, componentes e infraestruturas) foram feitas por meio do programa AnsysWorkbench10.0. Os resultados obtidos permitiram concluir que o uso de PSIE propiciou uma série de vantagens e benefícios com relação à distribuição de tensões nos elementos envolvidos no sistema, sendo benéfica a todos os grupos experimentais do presente estudo, notoriamente ao grupo com presença apenas de implantes curtos, diminuindo as tensões no osso circunjacente aos implantes, principalmente em sua abrangência. Também diminuiu as tensões na superfície dos implantes, na área de transmucoso dos pilares/componentes, na região interna das infraestruturas e sua abrangência ao osso circunjacente aos implantes curtos nos grupos com implantes regulares e curtos. No entanto, nesse mesmo contexto, gerou maior tensão ao osso circunjacente aos implantes regulares intermediários comparativamente aos grupos individualizados. Também favoreceu a diminuição das tensões ao osso circunjacente ao dente adjacente, quando na presença de proporção coroa/implante aumentada. O uso PSII apresentou-se vantajosa na diminuição das tensões na parte superior dos pilares e na área de conexão entre coroas, além do grupo controle, apenas com implantes regulares e próteses de proporção normal, sendo viável sua utilização neste contexto frente às vantagens clínicas não oferecidas pelas próteses esplintadas. / The use of dental implants in modern dentistry has gained prominence in oral rehabilitations. In cases of severe vertical bone loss, which is very much present in mandibular posterior areas, the use of short implants and reduced diameter is necessary. To maintain the occlusal plane level rehabilitation it is necessary the use of prostheses with increased crown/implant ratio , and it is important assess whether there is overhead of supporting structures, and befits splinting the rehabilitating infrastructure. One of the methods currently used to analyze the stress distribution in dentistry is the finite element method. Thus , this study has the overall objective to compare the biomechanical performance of prostheses, splinted (PSIE) or individualized (PSII) over Morse taper implants of regular and short length in the posterior area of the mandible. It were used three-dimensional geometric models of regular implants - &empty; 4x11 mm and short implants - &empty; 4x5 mm housed in representative edges of the posterior left mandibular hemi-arch tooth involving 34 teeth, designed in SolidWorks 2007 program. The 8 experimental groups were: control group E (3 regular implants rehabilitated with PSIE ), group 1E (2 regular and 1 short implants rehabilitated with PSIE) , 2E group (1 regular implant and 2 short implants rehabilitated with PSIE) and 3E group (3 short implants rehabilitated with PSIE); control group I (3 regular implants rehabilitated with PSII), group 1I (2 regular and 1 short implants rehabilitated with PSII), 2I group (1 regular implant and 2 short implants rehabilitated with PSII) and 3I Group (3 short implants rehabilitated with PSII); The pillars heights used for regular implants were of 3.5 mm and 0.8 mm for the short implants. Oblique forces (45° linguo-vestibular) were simulated in molars (365N) and premolars (200N). Qualitative and quantitative analysis of the distribution of maximum and minimum principal stresses (cortical and cancellous bone) and von Mises equivalent stress (implants, components and infrastructure) were made through the software AnsysWorkbench10.0. The results showed that the use of PSIE provided advantages and benefits regarding the stresses distribution in the elements involved in the system, being beneficial to all experimental groups of this study notoriously in the group with only short implants, reducing stresses in the surrounding bone to implants, especially in coverage. Also decreased the stresses on the implants surface, in the transmucosal abutments area, in the inner region of the infrastructure and its reach to the surrounding bone to short implants in groups with regular and short implants. However, in that respect, generated higher stresses to the surrounding bone of intermediate implants compared to the individualized groups. Also favoring a decrease of the stresses to surrounding bone adjacent to the tooth, in the presence of increased crown/implant ratio. The use PSII showed to be advantageous in reducing stresses on top of the abutments and the area of connection between crowns, and in the control group, only with regular implants and prostheses of normal crown/implant ratio, so it can be used in this context facing the clinical advantages not offered by splinted prostheses.

Orientador: Eduardo Piza Pellizzer / Banca: Dalva Cruz Laganá / Banca: Eduardo Passos Rocha / Resumo: A influência do diâmetro e do comprimento de implantes osseointegrados em associação com próteses parciais removíveis de extremidade livre (PPRELs) ainda não foi relatada na literatura. Dessa forma, este trabalho visou avaliar a esta influência, utilizando o método dos elementos finitos (MEF) bi-dimensional, associando implantes osseointegrados do sistema Branemark sob a base protética de uma PPREL, funcionando apenas como suporte, e analisando mapas de deslocamento e de tensão de von Mises. Para o estudo foram confeccionados oito modelos representativos de uma hemi-arcada mandibular com a presença apenas dos dentes 33 e 34, com as seguintes características: A - sem PPR; B - com PPR sem implante; C - com PPR e implante de 3,75 x 7,00 mm; D - com PPR e implante de 3,75 x 10,00 mm; E - com PPR e implante de 3,75 x 13,00 mm; F - com PPR e implante de 5,00 x 7,00 mm; G - com PPR e implante de 5,00 x 10,00 mm; H - com PPR e implante de 5,00 x 13,00 mm. As forças aplicadas foram estritamente verticais e de 50 N em cada ponta de cúspide. Pelos resultados notou-se que a presença da PPR sobrecarregou o dente suporte, bem como as demais estruturas de suporte da PPR quando comparadas com o modelo A. A presença do implante diminuiu as tensões, principalmente nas extremidades do rebordo desdentado, quando comparados o modelo B com os modelos que possuíam implantes associados. Tanto o comprimento quanto o diâmetro do implante tenderam a diminuir as tensões à medida que aumentavam suas dimensões. Pelos resultados foi possível concluir que: o modelo B foi o que apresentou a maior tendência a deslocamento; quanto maior o comprimento do implante, menores foram os valores do mapa de deslocamento; o modelo B apresentou níveis de tensão de von Mises superiores ao modelo A; os modelos com implantes associados apresentaram níveis menores de tensão de von Mises que o modelo B nas estruturas de suporte da PPR. / Abstract: The influence of the diameter and length of osseointegrated implants in association with removable partial prostheses of distal-extension (DERPDs) it was not still reported in the literature. In that way, this study evaluated this influence, associating osseointegrated implants of the Branemark system under the prosthetic base of a DERPD, just working as support, and analyzing displacement and von Mises tension maps, using bi-dimensional finite element analysis (FEA). For this study, eight representative models of a lower hemi-arcade were made with the presence of only the teeth 33 and 34, with the following characteristics: A - without RPD; B - with RPD and without implants; C - with RPD and implant of 3,75 x 7,00 mm; D - with RPD and implant of 3,75 x 10,00 mm; E - with RPD and implant of 3,75 x 13,00 mm; F - with RPD and implant of 5,00 x 7,00 mm; G - with RPD and implant of 5,00 x 10,00 mm; H - with RPD and implant of 5,00 x 13,00 mm. The applied forces were strictly vertical and of 50 N in each edge tip. The results shown that the presence of RPD overloaded the support tooth, as well as the other structures of support of RPD when compared with the model A. The presence of the implants reduced the tensions, mainly in the extremities of the toothless edge, when compared model B with the models that possessed implant associated. So much the length as the diameter of the implants tended to reduce the tensions as increased your dimensions. For the results it was possible to conclude that: the model B was what presented the largest tendency to displacement; as larger the length of the it implants, smaller they were the values of the displacement map; the model B presented levels of von Mises tension superiors to the model A; the models with implant associated presented smaller levels of von Mises tension that the model B in the structures of support of RPD; the increase of the length and of the diameter of the implants. / Mestre