Les matériaux composites stratifiés sont de plus en plus utilisés dans l'aéronautique, mais ils peuvent être sujets à large délaminage si soumis à impact. La nécessité d'effectuer des simulations numériques pour prédire l’endommagement devient essentielle pour l’ingénieur. Dans ce contexte, l'utilisation d'une modélisation fine semble préférable. En revanche, le coût de calcul associé serait prohibitif pour larges structures. Le but de ce travail consiste à réduire ce coût de calcul, en couplant le modèle fin, restreint à la zone active de délaminage, avec un modèle grossier appliqué au reste de la structure. En raison du comportement transitoire des problèmes d'impact, l'adaptabilité dynamique des modèles pour suivre les phénomènes évolutifs représente un point crucial de la stratégie de couplage. Des méthodes avancées sont utilisées pour coupler différents modèles. Par exemple, la méthode de Décomposition de Domaines, appliquée à l'adaptabilité dynamique, doit être combinée avec une stratégie de remaillage, considérée comme intrusive pour la mise en œuvre d'un logiciel pour Analyse à Eléments Finis. Dans ce travail, les bases d'une approche faiblement intrusive, la méthode de Substitution, sont présentés dans le domaine de la dynamique explicite. Il s’agît d’une formulation globale-locale, conçue pour appliquer un modèle grossier sur tout le domaine pour obtenir une réponse globale: ce pré-calcul est ensuite corrigé itérativement par l'application du modèle raffiné appliqué seulement où nécessaire. La vérification de la méthode de Substitution en comparaison avec la méthode de Décomposition de Domaines est présentée. / Composite laminates are increasingly employed in aeronautics, but can be prone to extensive delamination when submitted to impact loads. The need of performing virtual testing to predict delamination becomes essential for engineering workflows, in which the use of a fine modeling scheme appears nowadays to be the preferred one. The associated computational cost would be prohibitively high for large structures. The goal of this work consists in reducing such computational cost coupling the fine model, restricted to the surroundings of the delamination process zone, with a coarse one applied to the rest of the structure. Due to the transient behavior of impact problems, the dynamic adaptivity of the models to follow evolutive phenomena represents a crucial feature for the coupling. Many methodologies are currently used to couple multiple models, such as non-overlapping Domain Decomposition method, that, applied to dynamic adaptivity, has to be combined with a re-meshing strategy, considered as intrusive implementation within a Finite Element Analysis software. In this work, the bases of a weakly-intrusive approach, called Substitution method, are presented in the field of explicit dynamics. The method is based on a global-local formulation and is designed so that it is possible to make use of the pre-fixed coarse model the meshes the whole structure to obtain a global response: this pre-computation is then iteratively corrected considering the application of the refined model only where required, in the picture of an adaptive strategy. The verification of the Substitution method in comparison with the Domain Decomposition method is presented.

O tratamento cirúrgico do câncer bucal pode resultar em graves sequelas das estruturas anatômicas envolvidas na fisiologia da cavidade bucal. A extensão e a localização da ressecção cirúrgica, assim como a condição dental, são determinantes do planejamento da prótese obturadora. Este trabalho emprega a Análise de Elementos Finitos para o estudo do comportamento biomecânico de próteses obturadoras maxilares Classe I, II e IV de Aramany, em um modelo digital desenvolvido a partir de uma TC de um indivíduo adulto. O modelo tridimensional desenvolvido no programa Rhinoceros® versão 4.0 foi utilizado para a geração da malha de elementos finitos no programa Ansys Workbench 14.0®. Uma força de 120 N foi aplicada nas plataformas oclusal e incisal, correspondentes aos dentes posteriores e anteriores das próteses obturadoras, para observação das tensões geradas sobre as próteses obturadoras. Os resultados são apresentados sob a forma de análise qualitativa, indicada pelo estudo de Tensão Máxima Principal para as estruturas acrílicas da prótese e estudo de Von Mises para as estruturas metálicas da prótese, e análise quantitativa, representada por valores em Mega Pascal (MPa). Tanto nos carregamentos posteriores como nos carregamentos anteriores, foram observadas dissipações de cargas significativas localizadas na placa palatina próxima a ressecção e na junção do metal com o acrílico, sendo os maiores valores alcançados na placa de retenção metálica para retenção do acrílico localizada posteriormente na condição de carregamento posterior em ordem crescente na Classe II de Aramany com 149,17 MPa, Classe I de Aramany com 344,08 MPa e Classe IV de Aramany alcançando valor de 390,25 MPa. No acrílico da prótese obturadora, no caso de Classe I de Aramany em carregamento posterior, foi observada uma concentração de tensão principal na região correspondente ao limite lateral e anterior da junção da placa de retenção e do acrílico no valor de 19,796 MPa de tração. Na Classe IV de Aramany em carregamento posterior, foi observada uma concentração de tensão na região posterior da junção da placa de retenção e do acrílico no valor de 18,33 MPa. Na Classe II de Aramany, em carregamento posterior foi observada uma concentração de tensão na região anterior próxima ao limite da ressecção anterior no valor de 25,45 MPa de tração. Concluiu-se que os valores quantitativos alcançados neste estudo parecem não apresentar riscos de fratura sobre a armação metálica de liga de CrCo, porem podem apresentar riscos de falha na retenção metal/acrílico da prótese obturadora maxilar. A configuração de placa de recobrimento palatino proporciona uma melhor distribuição das tensões ao longo de sua superfície. / The surgical treatment of oral cancer may result in severe sequel of the anatomical structures involved in oral physiology. The extension and location of surgical resection, as well as the dental condition, determine the prosthetic planning of the obturator prostheses. This study employs the finite elements analysis to evaluate the biomechanical behavior of Aramany Class I,II andIV obturator prostheses, in a digital model developed from a computerized tomography of an adult individual. A tridimensional model was constructed applying the software Rhinoceros® version 4.0 and then it was used to develop the finite element mesh in the software Ansys Workbench 14.0 ®. A 120 N load was applied to the occlusal and incisal surfaces correspondent to the prosthetic teeth. The qualitative analysis was based on Principal Maximum stress and the quantitative analysis was expressed in Mega Pascal values. Results demonstrated that in the posterior loadings as in the anterior loadings were observed charge dissipation plate located in significant palate resection and near the junction of the metal with the acrylic and the highest values obtained in the metal retaining plate for retaining acrylic located further provided that subsequently loaded in ascending order in Class II Aramany with 149.17 MPa, Aramany with Class I and Class IV 344.08 MPa Aramany reaching value of 390.25 MPa. In acrylic prosthesis obturator in the case of Class I Aramany in subsequent loading, was observed a stress concentration in the region corresponding to the limit lateral and anterior junction of the retaining plate and the value of acrylic 19.796 MPa. Class IV for loading Aramany later, it was observed a stress concentration in the posterior region of the junction of the retaining plate of acrylic and the value of 18.336 MPa. In Class II Aramany in load was later observed a stress concentration in the anterior region near the boundary of the anterior resection worth 25.455 MPa. It was concluded that the quantitative values obtained in this study do not appear to present a risk of fracture of the metal frame CrCo alloy, but may present risks of failure in the metal retention / acrylic obturator prostesis . The configuration of palatal plate coating provides a better stress distribution along its surface.

Neste estudo avaliou-se o comportamento biomecânico de próteses obturadoras maxilares Classe Ib, II e III de Okay retidas por implantes, observando as tensões geradas no tecido ósseo e gengivo-mucoso maxilar. A Análise de Elementos Finitos foi realizada empregando-se um modelo digital desenvolvido a partir de uma tomografia computadorizada de um indivíduo adulto. Utilizou-se o programa Rhinoceros® versão 4.0 SR9 para gerar o modelo maxilar BioCAD 3D, incorporando-se os modelos CAD dos implantes e UCLAS. Os implantes foram posicionados de acordo com cada modelo: Modelo 1 (Classe Ib de Okay): 6 implantes posicionados em regiões de caninos e incisivos laterais bilateralmente e em região de segundo premolar e primeiro molar esquerdos onde foram utilizados 4 clipes para o sistema de retenção barra/clipe; Modelo 2 (Classe II de Okay): 4 implantes posicionados em região de canino, incisivo lateral, segundo premolar e primeiro molar esquerdos, com 3 clipes; Modelo 3 (Classe III de Okay): 2 implantes posicionados em região de segundo premolar e primeiro molar esquerdos, com 2 clipes. A malha de elementos finitos foi gerada pelo programa Ansys®, tendo sido aplicada uma força de 80 N na plataforma oclusal, e de 35 N na plataforma incisal. Foi realizada uma análise qualitativa, correspondente à escala de tensão máxima principal, com valores quantitativos expressos em MPa. O deslocamento da prótese obturadora na região sem suporte ósseo aumentou em função da diminuição da área de suporte ósseo, do número de implantes e de clipes; a mucosa gengival, o osso cortical e o osso medular sofreram tensões de tração e de compressão que aumentaram em função da diminuição da área de suporte ósseo, do número de implantes e de clipes. Concluiu-se que quanto maior a perda da área de suporte ósseo em uma maxilectomia, maiores serão as forças de tensão e de compressão geradas pelo sistema de retenção barra/clipe nos tecidos remanescentes e maior será a tendência para o deslocamento da prótese. / Patients submitted to maxillectomy due to oral cancer shall be rehabilitated by means of obturator prosthesis in order to achieve a better quality of life. This study evaluated the biomechanics of implant-retained obturator prostheses analyzing the stress on maxillary osseous and gingivo-mucosal tissues. Finite elements analysis was developed using a 3D digital model based on a computed tomography of an adult man. Files were processed by Software Rhinoceros®, v4.0 SR9 and generated a maxillary BioCAD 3D model, which incorporated the CAD models of the implants and UCLAS. The implants were located considering: Model 1 (Okay Class Ib) - 6 implants in the areas of canines and lateral incisors and in the areas of left second premolar and molar, retention system bar/4 clips; Model 2 (Okay Class II ) - 4 implants located in the areas of canine, lateral incisor, left second premolar and first molar, retention system bar/3 clips; Model 3 (Okay Classe III) - 2 implants inserted in the left second premolar and first molar, retention system bar/2clips. The finite elements mesh was generate using Software Ansys®. A force of 80 N was applied to the occlusal platform and, at the same time, a force of 35 N was applied to the incisal platform of the obturator prosthesis. Results considered a qualitative analysis, based on the scale of maximum principal stress, and a quantitative analysis, when values were expressed in MPa. The dislodgement of the obturator prosthesis in the area with no osseous support increases as the area of the osseous support, the number of implants and clips diminish; the tensile and compressive stress in the gingival mucosa, the cortical and the alveolar bone increase as the osseous support, the number of implants and of clips diminish. The larger the area without osseous support, the higher the tensile and compressive stress in the remaining tissues and greater the displacement of the prosthesis.

O tratamento cirúrgico do câncer bucal pode resultar em graves sequelas das estruturas anatômicas envolvidas na fisiologia da cavidade bucal. A extensão e a localização da ressecção cirúrgica, assim como a condição dental, são determinantes do planejamento da prótese obturadora. Este trabalho emprega a Análise de Elementos Finitos para o estudo do comportamento biomecânico de próteses obturadoras maxilares Classe I, II e IV de Aramany, em um modelo digital desenvolvido a partir de uma TC de um indivíduo adulto. O modelo tridimensional desenvolvido no programa Rhinoceros® versão 4.0 foi utilizado para a geração da malha de elementos finitos no programa Ansys Workbench 14.0®. Uma força de 120 N foi aplicada nas plataformas oclusal e incisal, correspondentes aos dentes posteriores e anteriores das próteses obturadoras, para observação das tensões geradas sobre as próteses obturadoras. Os resultados são apresentados sob a forma de análise qualitativa, indicada pelo estudo de Tensão Máxima Principal para as estruturas acrílicas da prótese e estudo de Von Mises para as estruturas metálicas da prótese, e análise quantitativa, representada por valores em Mega Pascal (MPa). Tanto nos carregamentos posteriores como nos carregamentos anteriores, foram observadas dissipações de cargas significativas localizadas na placa palatina próxima a ressecção e na junção do metal com o acrílico, sendo os maiores valores alcançados na placa de retenção metálica para retenção do acrílico localizada posteriormente na condição de carregamento posterior em ordem crescente na Classe II de Aramany com 149,17 MPa, Classe I de Aramany com 344,08 MPa e Classe IV de Aramany alcançando valor de 390,25 MPa. No acrílico da prótese obturadora, no caso de Classe I de Aramany em carregamento posterior, foi observada uma concentração de tensão principal na região correspondente ao limite lateral e anterior da junção da placa de retenção e do acrílico no valor de 19,796 MPa de tração. Na Classe IV de Aramany em carregamento posterior, foi observada uma concentração de tensão na região posterior da junção da placa de retenção e do acrílico no valor de 18,33 MPa. Na Classe II de Aramany, em carregamento posterior foi observada uma concentração de tensão na região anterior próxima ao limite da ressecção anterior no valor de 25,45 MPa de tração. Concluiu-se que os valores quantitativos alcançados neste estudo parecem não apresentar riscos de fratura sobre a armação metálica de liga de CrCo, porem podem apresentar riscos de falha na retenção metal/acrílico da prótese obturadora maxilar. A configuração de placa de recobrimento palatino proporciona uma melhor distribuição das tensões ao longo de sua superfície. / The surgical treatment of oral cancer may result in severe sequel of the anatomical structures involved in oral physiology. The extension and location of surgical resection, as well as the dental condition, determine the prosthetic planning of the obturator prostheses. This study employs the finite elements analysis to evaluate the biomechanical behavior of Aramany Class I,II andIV obturator prostheses, in a digital model developed from a computerized tomography of an adult individual. A tridimensional model was constructed applying the software Rhinoceros® version 4.0 and then it was used to develop the finite element mesh in the software Ansys Workbench 14.0 ®. A 120 N load was applied to the occlusal and incisal surfaces correspondent to the prosthetic teeth. The qualitative analysis was based on Principal Maximum stress and the quantitative analysis was expressed in Mega Pascal values. Results demonstrated that in the posterior loadings as in the anterior loadings were observed charge dissipation plate located in significant palate resection and near the junction of the metal with the acrylic and the highest values obtained in the metal retaining plate for retaining acrylic located further provided that subsequently loaded in ascending order in Class II Aramany with 149.17 MPa, Aramany with Class I and Class IV 344.08 MPa Aramany reaching value of 390.25 MPa. In acrylic prosthesis obturator in the case of Class I Aramany in subsequent loading, was observed a stress concentration in the region corresponding to the limit lateral and anterior junction of the retaining plate and the value of acrylic 19.796 MPa. Class IV for loading Aramany later, it was observed a stress concentration in the posterior region of the junction of the retaining plate of acrylic and the value of 18.336 MPa. In Class II Aramany in load was later observed a stress concentration in the anterior region near the boundary of the anterior resection worth 25.455 MPa. It was concluded that the quantitative values obtained in this study do not appear to present a risk of fracture of the metal frame CrCo alloy, but may present risks of failure in the metal retention / acrylic obturator prostesis . The configuration of palatal plate coating provides a better stress distribution along its surface.

O uso de protetores bucais na prática de esportes tem ampliado espaço no contexto da prevenção de traumas bucais, bem como apresentado melhoria no desempenho ao longo de sua história. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento do complexo buco dento alveolar (lábio, dentes, osso alveolar e ligamento periodontal) por meio do método dos elementos finitos. A metodologia utilizada foi a partir de um modelo em formato esterolitográfico oriundo de uma tomografia computadorizada, o qual foi convertido para um modelo 3D pelo programa Rhinoceros® versão 4.0 sem protetor bucal (controle) e com protetor bucal de 4.0mm de espessura em EVA (copolímero de etileno e acetato de vinila), os quais receberam três cargas diferentes (500, 1000 e 1500N) no programa ANSYS® v12 em regime quaseestático, de caráter elástico linear. Pudemos observar que houve um padrão de comportamento das estruturas envolvidas quanto à dissipação das tensões geradas e ao se comparar o modelo controle com o modelo provido de protetor bucal houve uma absorção das tensões geradas em até 50%, permitindo confirmar a ação do protetor bucal em literatura e tornando o seu uso imperativo durante a prática de esportes, em especial as modalidades de maior contato. / The use of mouthguards in the practice of sports has expanded space in the prevention of oral trauma, and presented performance improvement over its history. The aim of this study was to evaluate the behavior of complex buco dental alveolar (lip, teeth, periodontal ligament and alveolar bone) through the finite element method. The methodology used was based on a sterelithographic model come from a CT scan, which was converted to a 3D model by the program Rhinoceros® version 4.0 without a mouthguard (control) and mouthguard 4.0mm-thick EVA (copolymerof ethylene and vinyl acetate), which received three different loads (500, 1000 and 1500N) in ANSYS® v12 under quasi-static, linear elastic character. We noticed that there was a pattern of behavior of the structures involved and the dissipation of the tensions generated and compare the model with the control model was fitted with a mouthguard absorbs stresses generated by 50%, allowing to confirm the action of the mouthguard in literature and making its use mandatory for participation in sports, in particular the modalities for greater contact.

[pt] O crescente aumento da disponibilidade de recursos computacionais para a simulação numérica permite que cientistas e engenheiros produzam enormes quantidades de dados. A melhor compreensão destes dados mediante o uso de técnicas de computação gráfica é conhecido como visualização cientifica. Este trabalho propõe a visualização científica de problemas de engenharia usando uma arquitetura distribuída via WEB. Os dados simulados são lidos diretamente de um banco de dados e são gerados arquivos com as informações necessárias para sua visualização. Geram-se arquivos com dados de pré- processamento (como nós, elementos, linhas, áreas e elementos diferenciados por índices) e pós-processamento (como deformação, deslocamento e tensões, resultados mais importantes na análise utilizando o método de elementos finitos). Considerando uma arquitetura distribuída, a simulação numérica pode ser feita em um computador (servidor) e a visualização pode ser feita em um outro computador (cliente), utilizando uma interface simples, porém robusta para a visualização, como é o caso da WEB. A utilização do formato VRML facilita a distribuição e compartilhamento nesta visualização, fazendo assim independente a plataforma do servidor, que contém o software de simulação numérica, da plataforma do cliente. Usando como caso de estudo o software de Análise de Elementos Finitos ANSYS, os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios e melhor manipuláveis ao se comparar com resultados visualizados por aquele software. O estudo de caso pode ser estendido para outros softwares de simulação da área de mecânica dos sólidos. / [en] The growing increase in computational resources for numerical simulation allows researchers and engineers to generate huge amount of data. The understanding of those data through the use of computer graphics techniques is known as Scientific Visualization. This work proposes a Scientific Visualization of engineering problems through the use of a distributed architecture via Web. The simulated data are obtained directly from a data base and the appropriate information is generated to their visualization.Pre-processing data (such as nodes, elements, lines, areas etc) and posprocessing data (such as deformation, stress and strain, from a finite element analysis) are generated. A distributed architecture is considered which allows the numerical simulation to be done in a main computer (server) and the visualization to take place in another computer (client), by using a simple, but robust, interface, as is the Web. It is being used the VRML which provides a natural data distribution and sharing. Results obtained with the Ansys software, a case study for a finite element analysis, have proven to be satisfactory and allowing for easy manipulation when compared with the results visualized through the mentioned software. The proposed architecture can be extended to cope with other solid mechanics software.

L‘amorçage et la propagation de microfissures dans les matériaux à haute résistance représente une part importante de la durée de vie en fatigue, en particulier dans le cas d‘un chargement à faible amplitude. Ces phénomènes, d‘un grand intérêt scientifique, ont été de plus en plus étudiés au cours des dernières années. L‘orientation cristallographique et les hétérogénéités de déformation induites influent sur l‘amorçage et le comportement des microfissures de fatigue tant que leur taille caractéristique est inférieure ou de l‘ordre de grandeur de la taille de grains. L‘objectif principal de cette étude est de caractériser l‘influence de la microstructure et d‘un chargement cyclique à amplitude variable sur la plasticité cristalline et plus précisément sur l‘amorçage de microfissures dans un acier inoxydable 304L. Le première partie de cette étude consiste à l‘amélioration de la loi de comportement cristalline Cristal ECP codée dans le logiciel éléments finis ABAQUS afin de mieux prendre en compte la distribution et l‘évolution de la densité de dislocations sur les systèmes de glissement. Ce travail permet également de décrire la formation des bandes persistantes de glissement qui sont responsables du durcissement et de l‘adoucissement cyclique. La seconde partie de cette étude concerne l‘évaluation de l‘influence de la microstructure sur les valeurs locales des paramètres mécaniques utilisés pour les critères de fatigue aussi bien macroscopiques que microscopiques, et relier ces valeurs à l‘amorçage de microfissures à l‘échelle cristalline. Pour ceci, une comparaison est réalisée entre les résultats expérimentaux d‘observation de surfaces et les simulations numériques d‘agrégats 3D présentant les orientations cristallines réelles de ces éprouvettes. La simulation de la plasticité cristalline peut apporter une contribution utile pour la prédiction de la localisation et de l‘intensité de l‘amorçage de microfissures de fatigue, mais également aider à choisir un critère d‘amorçage de microfissures basé sur des considérations mécaniques. La dernière partie de ce manuscrit porte sur les effets d‘un chargement d‘amplitude variable (séquence de surcharge) sur la plasticité cristalline et l‘amorçage de microfissures. Deux modes de chargement ont été considérés pour les essais de fatigue : contrainte contrôlée et déformation contrôlée. Les essais avec surcharge en contrainte contrôlée présentent une durée de vie plus importante (six à neuf fois) que les essais avec surcharge en déformation contrôlée, ce qui est lié au durcissement cyclique important du 304L. De plus, les simulations montrent que sous chargement à déformation contrôlée, l‘effet mémoire de la surcharge est dépendant du niveau du chargement qui suit la surcharge : cet effet mémoire est plus important dans le cas d‘un chargement à faible amplitude (fatigue à grand nombre de cycles) qu‘en fatigue oligocyclique à forte amplitude / Because fatigue crack initiation and propagation of microstructurally short cracks represent most of the fatigue life in high-strength materials, especially under low amplitude loading, the study of crack initiation is of significant importance and attracted increasing attention recently. As long as the microcrack size is comparable with the grain size, the microcrack initiation is strongly influenced by the crystallographic microstructure. The main purpose of this work is to study the influence of the microstructure and variable amplitude loading on cyclic plasticity and microcrack initiation in stainless steel 304L. The first part of this work aims at enriching the crystal plasticity code Cristal ECP to better simulate the evolution of dislocation densities on slip systems and formation of PSBs which are responsible for the fatigue cyclic hardening/softening behavior. The second part concerns the evaluation of the influence of local values of mechanical factors, issued from both macroscopic and microscopic fatigue criteria, on crack initiation in the grains through the comparison between experimental surface observations and numerical simulations of 3D aggregates with realistic crystallographic orientations. It is shown that the crystal plasticity simulation can give useful contributions to predict the crack initiation sites and severity, and help to select fatigue crack initiation criterion based on mechanical parameters which actually control the crack initiation. The last part studies the effects of the variable amplitude loading (high-low sequence) on cyclic plasticity and crack initiation. Both load- and strain-controlled fatigue tests were considered. Load-controlled tests present much longer lives (6 to 9 times) than in strain-controlled tests due to strain hardening. Furthermore, simulations show that under strain-controlled loading, memory effect of overload is dependent on the amplitude level of the low amplitude block, which is more significant in high cycle fatigue than in low cycle fatigue.

Neste estudo avaliou-se o comportamento biomecânico de próteses obturadoras maxilares Classe Ib, II e III de Okay retidas por implantes, observando as tensões geradas no tecido ósseo e gengivo-mucoso maxilar. A Análise de Elementos Finitos foi realizada empregando-se um modelo digital desenvolvido a partir de uma tomografia computadorizada de um indivíduo adulto. Utilizou-se o programa Rhinoceros® versão 4.0 SR9 para gerar o modelo maxilar BioCAD 3D, incorporando-se os modelos CAD dos implantes e UCLAS. Os implantes foram posicionados de acordo com cada modelo: Modelo 1 (Classe Ib de Okay): 6 implantes posicionados em regiões de caninos e incisivos laterais bilateralmente e em região de segundo premolar e primeiro molar esquerdos onde foram utilizados 4 clipes para o sistema de retenção barra/clipe; Modelo 2 (Classe II de Okay): 4 implantes posicionados em região de canino, incisivo lateral, segundo premolar e primeiro molar esquerdos, com 3 clipes; Modelo 3 (Classe III de Okay): 2 implantes posicionados em região de segundo premolar e primeiro molar esquerdos, com 2 clipes. A malha de elementos finitos foi gerada pelo programa Ansys®, tendo sido aplicada uma força de 80 N na plataforma oclusal, e de 35 N na plataforma incisal. Foi realizada uma análise qualitativa, correspondente à escala de tensão máxima principal, com valores quantitativos expressos em MPa. O deslocamento da prótese obturadora na região sem suporte ósseo aumentou em função da diminuição da área de suporte ósseo, do número de implantes e de clipes; a mucosa gengival, o osso cortical e o osso medular sofreram tensões de tração e de compressão que aumentaram em função da diminuição da área de suporte ósseo, do número de implantes e de clipes. Concluiu-se que quanto maior a perda da área de suporte ósseo em uma maxilectomia, maiores serão as forças de tensão e de compressão geradas pelo sistema de retenção barra/clipe nos tecidos remanescentes e maior será a tendência para o deslocamento da prótese. / Patients submitted to maxillectomy due to oral cancer shall be rehabilitated by means of obturator prosthesis in order to achieve a better quality of life. This study evaluated the biomechanics of implant-retained obturator prostheses analyzing the stress on maxillary osseous and gingivo-mucosal tissues. Finite elements analysis was developed using a 3D digital model based on a computed tomography of an adult man. Files were processed by Software Rhinoceros®, v4.0 SR9 and generated a maxillary BioCAD 3D model, which incorporated the CAD models of the implants and UCLAS. The implants were located considering: Model 1 (Okay Class Ib) - 6 implants in the areas of canines and lateral incisors and in the areas of left second premolar and molar, retention system bar/4 clips; Model 2 (Okay Class II ) - 4 implants located in the areas of canine, lateral incisor, left second premolar and first molar, retention system bar/3 clips; Model 3 (Okay Classe III) - 2 implants inserted in the left second premolar and first molar, retention system bar/2clips. The finite elements mesh was generate using Software Ansys®. A force of 80 N was applied to the occlusal platform and, at the same time, a force of 35 N was applied to the incisal platform of the obturator prosthesis. Results considered a qualitative analysis, based on the scale of maximum principal stress, and a quantitative analysis, when values were expressed in MPa. The dislodgement of the obturator prosthesis in the area with no osseous support increases as the area of the osseous support, the number of implants and clips diminish; the tensile and compressive stress in the gingival mucosa, the cortical and the alveolar bone increase as the osseous support, the number of implants and of clips diminish. The larger the area without osseous support, the higher the tensile and compressive stress in the remaining tissues and greater the displacement of the prosthesis.

O uso de protetores bucais na prática de esportes tem ampliado espaço no contexto da prevenção de traumas bucais, bem como apresentado melhoria no desempenho ao longo de sua história. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento do complexo buco dento alveolar (lábio, dentes, osso alveolar e ligamento periodontal) por meio do método dos elementos finitos. A metodologia utilizada foi a partir de um modelo em formato esterolitográfico oriundo de uma tomografia computadorizada, o qual foi convertido para um modelo 3D pelo programa Rhinoceros® versão 4.0 sem protetor bucal (controle) e com protetor bucal de 4.0mm de espessura em EVA (copolímero de etileno e acetato de vinila), os quais receberam três cargas diferentes (500, 1000 e 1500N) no programa ANSYS® v12 em regime quaseestático, de caráter elástico linear. Pudemos observar que houve um padrão de comportamento das estruturas envolvidas quanto à dissipação das tensões geradas e ao se comparar o modelo controle com o modelo provido de protetor bucal houve uma absorção das tensões geradas em até 50%, permitindo confirmar a ação do protetor bucal em literatura e tornando o seu uso imperativo durante a prática de esportes, em especial as modalidades de maior contato. / The use of mouthguards in the practice of sports has expanded space in the prevention of oral trauma, and presented performance improvement over its history. The aim of this study was to evaluate the behavior of complex buco dental alveolar (lip, teeth, periodontal ligament and alveolar bone) through the finite element method. The methodology used was based on a sterelithographic model come from a CT scan, which was converted to a 3D model by the program Rhinoceros® version 4.0 without a mouthguard (control) and mouthguard 4.0mm-thick EVA (copolymerof ethylene and vinyl acetate), which received three different loads (500, 1000 and 1500N) in ANSYS® v12 under quasi-static, linear elastic character. We noticed that there was a pattern of behavior of the structures involved and the dissipation of the tensions generated and compare the model with the control model was fitted with a mouthguard absorbs stresses generated by 50%, allowing to confirm the action of the mouthguard in literature and making its use mandatory for participation in sports, in particular the modalities for greater contact.

A Análise de Elementos Finitos (AEF) vem sendo utilizada em diversos trabalhos na Odontologia, pois possibilita que o estudo in vitro simule uma situação clínica real. Neste estudo utilizou-se a Análise de Elementos Finitos para avaliar as tensões geradas por prótese total obturadora maxilar Classe II de Okay retida por implantes e utilizando os sistemas de retenção O\'ring e magneto. Avaliaram-se as tensões geradas no tecido ósseo, gengivo-mucoso e barras metálicas após a aplicação de cargas nas mesas oclusal e incisal. A Análise de Elementos Finitos foi realizada empregando-se um modelo digital desenvolvido a partir de uma tomografia computadorizada de um indivíduo edentado adulto, onde se simulou uma perda óssea condizente com uma maxilectomia, simulando a Classe II de Okay. Foram posicionados quatro implantes na maxila, na região de incisivo lateral, canino, segundo pré-molar e primeiro molar esquerdos, todos unidos por barra metálica onde se instalaram os sistemas de retenção escolhidos para esse estudo. Utilizou-se o programa Rhinoceros® versão 5.0 para gerar o modelo BioCAD 3D, onde foram incorporados os modelos CAD dos implantes, UCLAS e dos sistemas de retenção, obtendo-se dois modelos, Modelo 1, O\'ring e Modelo 2, magneto. A malha de elementos finitos foi gerada pelo programa Ansys® e nela foi aplicada uma força de 80 N na plataforma oclusal e 35 N na plataforma incisal, simultaneamente. Foi realizada uma análise qualitativa, correspondente à escala de tensão máxima principal e os valores quantitativos expressos em MPa. O deslocamento da prótese obturadora, no sentido da região sem suporte ósseo, foi maior no Modelo 1, O\'ring. A mucosa de revestimento, o osso cortical e o osso medular sofreram tensões de tração e compressão que variaram de acordo com o sistema de retenção utilizado, sendo que o Modelo 2, magnetos, transferiu mais tensões para essas estruturas. O Modelo 2, magnetos, apresentou tensões na região cervical de três implantes, enquanto o Modelo 1, O\'ring, apresentou somente em um implante. A barra metálica com retenções do tipo magneto sofreu tensões equivalentes de von Mises com valores semelhantes a barra metálica com O\'ring, no entanto a área envolvida foi maior em abrangência. Baseando-se nos resultados apresentados neste estudo, a utilização de ambos sistemas de retenção é indicada para reabilitação com próteses obturadoras implantorretidas, no entanto o modelo que utilizou retenção com O\'ring, apresentou comportamento biomecânico mais favorável para esse tipo de reabilitação. / The Finite Elements Analysis (FEA) has been used in several studies in Dentistry, as it allows that an in vitro study simulates a clinical scenario. In this study the Finite Element Analysis was used to evaluate the bone stress generated by an Okay Class II obturator implant retained prosthesis having Ball/O\'ring and magnetic attachment. The tensions generated over bone, soft tissue and metallic bars were evaluated after applied loads which simulated the masticatory activity. The Finite Elements Analysis, were done utilizing a digital model developed from a computer tomography of an adult subject, where it was simulated a bone loss in accordance with a maxillectomy, simulating an Okay Class II. Four implants were set in the left maxilla, on the lateral incisor, canine, second premolar and first molar, all linked by a metallic bar where the retention system chosen for this study was installed. The Rhinoceros® program, version 5.0 was used to generate the BioCAD 3D model, where the implant CAD models, UCLAS and retention systems were incorporated, obtaining two models, Model 1, Ball/O\'ring and Model 2, magnetic attachment. The finite elements mesh was generated by Ansys® program and an 80 N force was applied over it on the occlusal platform and 35 N on the incisal platform. A qualitative analysis was performed, corresponding to the maximum main stress and the quantitative values expressed on MPa. The obturator prosthesis movement in the direction of the area without the bone support was greater on the Model 1, O´Ring. The soft tissue, the cortical and medullar bones suffered compression and tensions which variated according with the retention system used, the Model 2, magnetic attachment, was the one transferring more stress to these structures. The Model 2, magnetic attachment, presented tensions on the cervical region at 03 implants, while the Model 1, Ball/O\'ring, presented only at one implant. The metallic bar with magnetic attachment suffered von Mises equivalent tensions with similar values to the metallic bar with Ball/O\'ring, however it covered a greater area. Based on the results obtained in this study, the use of both retention systems is indicated in the rehabilitation with implant retained obturator prosthesis, though the Model 1, Ball/O\'ring, presented a biomechanical behavior more suitable to this type of rehabilitation.