O objetivo desse trabalho foi avaliar as alterações nas ranhuras dos bráquetes após uso clínico e o seu impacto na alteração da força de atrito. Para isso foi realizada uma revisão sistemática da literatura, e um estudo prospectivo comparando os níveis de atrito antes e depois do uso clínico dos bráquetes, assim como comparando dois diferentes materiais para jateamento profilático. A revisão sistemática avaliou 7 artigos que cumpriram os devidos critérios de inclusão, a partir de busca eletrônica realizada em diversas bases de dados, sem limitações quanto a data e o idioma. Foram avaliados quanto a qualidade metodológica, e ao risco de viés de acordo com uma versão modificada do checklist de Donws and Black. 6 dos 7 artigos apresentaram resultados com aumento significativo da força de atrito após o bráquete ser submetido ao uso clínico. O segundo estudo do presente trabalho se trata de um estudo prospectivo in-vivo, ao qual 16 pacientes, submetidos a tratamento ortodôntico com bráquetes metálicos convencionais, compuseram 3 grupos de acordo com o protocolo de controle profilático realizado nos bráquetes de 2ºs pré-molares (Grupo 1 - pacientes submetidos à profilaxia com jateamento à base de bicarbonato de sódio; Grupo 2 pacientes submetidos à profilaxia com jateamento à base de glicina; Grupo 3 pacientes não foram submetidos à profilaxia profissional) Os bráquetes foram posteriormente removidos da cavidade oral e submetidos a ensaios de força de atrito, além de análise qualitativo da rugosidade superficial por microscopia eletrônica de varredura. O grupo controle (GC) para comparação foi constituído por bráquetes novos não submetidos à exposição em cavidade bucal. O teste de ANOVA seguido pelo teste Tukey foram utilizados para avaliar as diferenças entre os 4 grupos (GC, G1, G2 e G3). Os grupos de bráquetes usados apresentaram aumento da força de atrito, porém apenas o grupo que não foi realizado jateamento profilático a cada consulta (G3), apresentou diferença estatisticamente significante em relação ao Grupo Controle. Não houve diferença estatisticamente significante também quando comparados os dois diferentes materiais utilizados para o jateamento profilático. / The aim of this study was to evaluate the changes in bracket slots after clinical use and their impact on friction force. It is composed by a systematic review of the literature and a prospective study comparing the friction levels before and after the clinical use, as well as comparing two different materials for prophylactic blasting. The systematic review evaluated 7 articles that satisfied the inclusion criteria, based on electronic searches conducted in several databases, without limitations regarding publication year or language. The methodological quality and risk of bias were assessed according to a modified version of the Donws and Black checklist. 6 of the 7 articles presented significant increase in the friction force on retrieved brackets, after clinical use. The second study of the present study is a prospective in-vivo study which 16 patients were submitted to orthodontic treatment, divided in 3 groups according to the protocol of prophylactic control performed in brackets (Group 1 - patients submitted prophylaxis with sodium bicarbonate blasting, Group 2 - patients submitted to prophylaxis with glycine-based blasting, Group 3 - patients were not submitted to professional prophylaxis) Brackets were later removed from the oral cavity and subjected to friction force tests, in addition to qualitative analysis of surface roughness by scanning electron microscopy. The control group (CG) for comparison consisted of as received brackets (brand new brackets). The ANOVA test followed by the Tukey test were used to evaluate the differences between the 4 groups (GC, G1, G2 and G3). The retrieved groups presented an increase on friction force, but only the group that did not perform prophylactic blasting every appointment (G3) presented a statistically significant difference in comparison to the Control Group. There was no statistically significant difference also when comparing the two different materials used for prophylactic blasting.

O objetivo desse trabalho foi avaliar as alterações nas ranhuras dos bráquetes após uso clínico e o seu impacto na alteração da força de atrito. Para isso foi realizada uma revisão sistemática da literatura, e um estudo prospectivo comparando os níveis de atrito antes e depois do uso clínico dos bráquetes, assim como comparando dois diferentes materiais para jateamento profilático. A revisão sistemática avaliou 7 artigos que cumpriram os devidos critérios de inclusão, a partir de busca eletrônica realizada em diversas bases de dados, sem limitações quanto a data e o idioma. Foram avaliados quanto a qualidade metodológica, e ao risco de viés de acordo com uma versão modificada do checklist de Donws and Black. 6 dos 7 artigos apresentaram resultados com aumento significativo da força de atrito após o bráquete ser submetido ao uso clínico. O segundo estudo do presente trabalho se trata de um estudo prospectivo in-vivo, ao qual 16 pacientes, submetidos a tratamento ortodôntico com bráquetes metálicos convencionais, compuseram 3 grupos de acordo com o protocolo de controle profilático realizado nos bráquetes de 2ºs pré-molares (Grupo 1 - pacientes submetidos à profilaxia com jateamento à base de bicarbonato de sódio; Grupo 2 pacientes submetidos à profilaxia com jateamento à base de glicina; Grupo 3 pacientes não foram submetidos à profilaxia profissional) Os bráquetes foram posteriormente removidos da cavidade oral e submetidos a ensaios de força de atrito, além de análise qualitativo da rugosidade superficial por microscopia eletrônica de varredura. O grupo controle (GC) para comparação foi constituído por bráquetes novos não submetidos à exposição em cavidade bucal. O teste de ANOVA seguido pelo teste Tukey foram utilizados para avaliar as diferenças entre os 4 grupos (GC, G1, G2 e G3). Os grupos de bráquetes usados apresentaram aumento da força de atrito, porém apenas o grupo que não foi realizado jateamento profilático a cada consulta (G3), apresentou diferença estatisticamente significante em relação ao Grupo Controle. Não houve diferença estatisticamente significante também quando comparados os dois diferentes materiais utilizados para o jateamento profilático. / The aim of this study was to evaluate the changes in bracket slots after clinical use and their impact on friction force. It is composed by a systematic review of the literature and a prospective study comparing the friction levels before and after the clinical use, as well as comparing two different materials for prophylactic blasting. The systematic review evaluated 7 articles that satisfied the inclusion criteria, based on electronic searches conducted in several databases, without limitations regarding publication year or language. The methodological quality and risk of bias were assessed according to a modified version of the Donws and Black checklist. 6 of the 7 articles presented significant increase in the friction force on retrieved brackets, after clinical use. The second study of the present study is a prospective in-vivo study which 16 patients were submitted to orthodontic treatment, divided in 3 groups according to the protocol of prophylactic control performed in brackets (Group 1 - patients submitted prophylaxis with sodium bicarbonate blasting, Group 2 - patients submitted to prophylaxis with glycine-based blasting, Group 3 - patients were not submitted to professional prophylaxis) Brackets were later removed from the oral cavity and subjected to friction force tests, in addition to qualitative analysis of surface roughness by scanning electron microscopy. The control group (CG) for comparison consisted of as received brackets (brand new brackets). The ANOVA test followed by the Tukey test were used to evaluate the differences between the 4 groups (GC, G1, G2 and G3). The retrieved groups presented an increase on friction force, but only the group that did not perform prophylactic blasting every appointment (G3) presented a statistically significant difference in comparison to the Control Group. There was no statistically significant difference also when comparing the two different materials used for prophylactic blasting.

Universidade Federal de Uberlândia / When the surfaces of two elastic bodies present relative motions under certain amount of contact pressure the mechanical system can be instable. Experiments conducted on elastic bodies under friction forces shown that the dynamical system is self-excited by the non-linear behavior of frictional forces. The main objectives of this thesis are the study of the pressure and stress fields, due to mechanical contact, and the estimation of friction using the vibrations signals measured on a reciprocating wear testing machine using non-linear signal analysis formulation. The finite element methodology is detailed presented to solve stress fields in contact problems. A two input and one output MISO model is proposed to represent the non-linear system dynamics. The global output is the sum of two outputs produced by one linear path associated in parallel with a non-linear path. This last path has a non-linear model that represents the friction force and another linear transfer function connected in series. Since the linear path is identified by traditional signal analysis, the non-linear function can be evaluated by the global input/output relationships, and can be correlated to wear conditions of the contact surfaces. Validation tests are conducted in a tribological system composed by a sphere in contact with a prismatic body witch has an imposed harmonic motion. The global output force is simultaneously measured by piezoresistive and piezoelectric load cells. The sphere and prismatic body vibrations are measured by accelerometers and by a laser Doppler vibrometer. All signals are digitalized with the same time base and the data is transferred to a microcomputer. The non-linear signal analysis technique uses this data to identify the friction force. The estimated friction force and the stress fields are compared to surfaces of bodies after tribological tests to show the efficiency of proposed methodology. / Quando as superfícies de dois corpos elásticos em contato apresentam movimento relativo, o sistema mecânico pode se tornar instável. Experimentos conduzidos com corpos elásticos em contato mostram que o sistema é um sistema auto excitado devido à característica não linear da força de atrito. Os objetivos principais desta tese são o estudo do campo de pressões e tensões, devido ao contato mecânico, e a estimativa da força de atrito com a analise de sinais não lineares aplicada aos sinais de vibração medidos em um tribômetro do tipo alternativo. O método de elementos finitos é apresentado detalhadamente como algoritmo de solução dos campos de pressões e tensões em corpos submetidos ao contato mecânico. Um modelo de duas entradas e uma saída é utilizado para representar um sistema dinâmico não linear. A saída total é composta da soma da parcela devida ao caminho linear da estrutura e da parcela devida ao caminho não linear. Esta ultima parcela possui um modelo não linear, representando a força de atrito, e outra função linear em série. Desde que a função transferência do caminho linear é identificada a partir da análise de sinais tradicional, a parcela não linear é obtida pelas relações globais entre a entrada e a saída do sistema global, sendo posteriormente correlacionada as condições superficiais das amostras. Os testes de validação são realizados em um tribômetro do tipo alternativo com contra corpo esférico e corpo prismático o qual possui um movimento harmônico imposto. A força de reação da estrutura ao atrito entre os corpos é medida simultaneamente por uma célula de carga piezelétrica e por uma célula de carga piezoresistiva. As velocidades do corpo e do contra corpo são medidos por um acelerômetro e um vibrômetro laser respectivamente. Todos os sinais são digitalizados sobre a mesma base de tempo e transferidos a um micro computador. A força de atrito é estimada através da análise de sinais não linear aplicada aos sinais de vibração medidos. As variações da força de atrito estimada são então comparadas às condições superficiais das amostras mostrando a eficiência da metodologia proposta. / Doutor em Engenharia Mecânica