Orientador: Idomeo Bonetti Filho / Banca: Mário Tanomaru Filho / Banca: Giulio Gavini / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a resistência à fratura de instrumentos rotatórios de níquel-titânio por meio de ensaio de torção. Foram avaliados os sistemas Profile 0,04/0,06 (Dentsply/Maillefer) e K3 (Kerr), perfazendo um total de 300 limas, as quais foram divididas em 5 grupos: Grupo A (Profile 0,04), Grupo B (Profile 0,06), Grupo C (K3 0,04), Grupo D (K3 0,06), Grupo E (Protaper). Os instrumentos foram submetidos a ensaio de torção por meio de um dispositivo acoplado à uma máquina de ensaios mecânicos MTS (Material Test System). Esta máquina era conectada à um microcomputador onde foram registrados os valores de carga máxima aplicada a cada lima. Tais valores foram, posteriormente aos testes, convertidos em torque (em N.cm), seguindo a fórmula: torque = carga máxima x raio. Os valores de torque máximo para fratura foram analisados estatisticamente pelo teste t de Student. Os resultados mostraram que instrumentos de maiores conicidades (Grupo B e D) são mais resistentes à fratura do que os de conicidades menores (Grupo A e C). Os instrumentos K3 0,06 necessitam de maiores valores de torque máximo para fratura em relação aos Protaper. Observamos ainda que os instrumentos do sistema K3 foram significativamente mais resistentes à fratura torcional do que os instrumentos do sistema Profile. Porém, os resultados mostraram não haver diferenças significativas na resistência à fratura entre os sistemas Profile 0,04, Profile 0,06 e K3 0,04 quando comparados ao sistema Protaper, da mesma forma que quando comparamos os sitemas Profile 0,04 com o K3 0,04. Porém, quando a comparação foi feita entre instrumentos Profile 0,06 e K3 0,06, os últimos mostraram-se mais resistentes à fratura que os primeiros. / Abstract: The aim of this study was to evaluate the resistance of different nickel-titanium rotary instruments to the fracture by means of torsion test. Profile 0,04/0,06 (Dentsply/Maillefer), Protaper (Dentsply/Maillefer) and K3 ENDO (Kerr) systems were evaluated, resulting in 300 files which were divided in 5 groups: Group A (Profile 0,04), Group B(Profile 0,06), Group C (K3 0,04), Group D (K3 0,06), Group E (Protaper). The instruments were subjected to torsion test by means of an appliance coupled to a mechanical test machine MTS (Material Test System). This machine was connected to a microcomputer in which was registered the values of maximum load applied to each file. Such values were, after the tests, converted to torque (in N.cm), following the formula: torque=maximum load x radius. Maximum torque values for fracture were analyzed statistically by the Student's t. The results showed that more taper instruments (Groups B and D) are more resistant to fracture than the less taper ones (Groups A and C). The K3 0,06 instruments need higher values of maximum torque to fracture with relation to Protaper's ones. We also noticed that the instruments from K3 system were significantly more resistant to the torsion fracture than the Profile system instruments. However, the results showed that there are not significant differences in the resistance to the fracture among the systems Profile 0,04, Profile 0,06 and K3 0,04 when they were compared to Protaper system, as the same way when we compare Profile 0,04 systems to K3 0,04. / Mestre

Resumo: Neste trabalho foi feita uma análise detalhada dos micromecanismos de iniciação da fratura em amostras entalhadas para cinco aços e duas ligas de alumínio. Com esse objetivo foram obtidas curvas de transição frágil-dúctil e de tenacidade à fratura em função do raio da raiz do entalhe, e realizados ensaios interrompidos antes da fratura da amostra. Análises fractográficas e micrográficas das regiões de iniciação das fraturas foram realizadas por microscopia eletrônica de varredura. A variação dos micromecanismos de iniciação em função da variação da capacidade plástica local na raiz dos entalhes, como induzida pela variação da temperatura de ensaio e pela variação do raio da raiz, foi analisada. De um modo geral, três tipos de micromecanismos de iniciação foram observados. Um frágil, em que a iniciação envolve a nucleação de uma microtrinca à frente do entalhe e sua subsequente propagação instável. Dois dúcteis, um pela ruptura por cisalhamento localizado ao longo de linhas de cisalhamento máximo formadas na raiz do entalhe, e outro pela formação de microcavidades cuja ligação entre si e a ponta do entalhe envolve um processo misto de cisalhamento localizado e de coalescência de microcavidades. Aspectos de modelos que relacionam tenacidade com a microestrutura foram discutidos com base nos micromecanismos observados. / Abstract: In this study a detailed analysis of the micromechanisms of the fracture initiation in notched specimens was made, for five steels and two aluminum alloys. With that purpose brittle/ductile transition and fracture toughness x r1/2 curves were obtained, and interrupted tests before the fracture of the sample were used. Fractographic and micrographic analysis of the fracture initiation areas were accomplished by scanning electron microscopy. The variation of the initiation micromechanisms in function of the variation of the local plastic capacity in the notch root, as induced by the variation of the test temperature and by the variation of the notch root radius, was analyzed. In a general way, three types of initiation micromechanisms were observed. A brittle one, where the initiation involves the microcrack nucleation ahead of the notch and its subsequent unstable propagation. Two ductile, one by localized shear rupture along the maximum shear lines formed in the notch root, and other by microvoids nucleation whose link to each other and the notch tip involves a mixed process of localized shear and microcavoid coalescence. Aspects of relating models of fracture toughness with microstructure were discussed, based in the observed micromechanisms. / Orientador: Fathi Aref Ibrahim Darwish / Coorientador: Luís Rogério de Oliveira Hein / Banca: Valdir Alves Guimarães / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Luiz Carlos Pereira / Banca: Marcos Venicius Soares Pereira / Doutor

Orientador: João Guilherme Padilha Filho / Banca: Júlio Carlos Canola / Banca: Jorge Luiz Oliveira Costa / Resumo: A incidência de fratura de tíbia em cães representa 21% das que ocorrem nos ossos longos. Vários métodos são utilizados nas osteossínteses deste osso, tais como: pinos intramedulares; fixadores esqueléticos externos; placas ósseas e; associações entre eles. O método usado foi uma modificação da configuração denominada "tie-in", na qual um PIM é conectado externamente a pinos de Schanz ou parafusos de aço inoxidável fixados com metil-metacrilato. O PIM é introduzido através de um orifício confeccionado na face medial da tíbia, próximo à crista tibia!. A configuração foi utilizada em 21 cães com fratura de tíbia atendidos no Hospital Veterinário do Câmpus da UNESP de Jaboticabal-SP. Os animais foram avaliados clínica e" radiograficamente, no período pré e pós-operatório imediato e a cada 30 dias, até completar quatro meses. Os animais recuperaram, clinicamente, a função do membro no período médio de 11 dias após a cirurgia. Nove animais tiveram a configuração dinamizada, por meio da desconexão do PIM; remoção do PIM ou dos implantes de fixação e retirada dos implantes de fixação e manutenção do PIM. Radiograficamente verificou-se consolidação óssea em média de 76 dias de pós operatório, e apenas um animal apresentou não-união. A configuração "tie-in" mostrou se eficaz como método de osteossíntese em fraturas tibiais de cães. / Abstract: The incidence of tibial fractures in dogs assumes 21 % of ali fractures that occur in long bones. Several methods are used in the osteosynthesis, of these fractures like external skeletal fixator, bone plates and associated techniques. The aim of this study is to describe the method and perform a radiographic and clinical evaluation of a group of 21 dogs with tibial fractures from the veterinary teaching hospital of the UNESP SÃO PAULO STATE UNIVERSITY- CAMPUS OF JABOTICABAL. The used method was a modification of the termed "tie-in" configuration, in that an IMP was connected externally with Schanz pins or stainless steel screws fixed together with methylmethacrylat. The pin was applied through hole on the medial tibia near the tibial crest. Clinical and radiographic evaluations were performed in pre-and post-operatory period and at 30, 60, 90 and 120 days. Animais recovered the function of the affected limb in a mean period of 11 days afier the surgery. Nine dogs underwent dynamization through: a) IMP disconnection, b) IMP or, c) fixation pins takeout and d) fixation pins takeout and maintenance of the IMP. Radiographicaly, the fracture union occurred in 20 dogs, in a mean period of 76 days; non-union was observed in only one dog. T~erefore, the "tie-in" modificated frame configuration showed efficacy as a method of osteosynthesis in tibial fractures of dogs. / Mestre

Orientador: Silvana Artioli Schellini / Banca: Claudia Helena Pellizon / Banca: Jair Cortez Montovani / Banca: Antonio Carlos Neder / Banca: Suzana Matayoshi / Resumo: Nas últimas décadas, os materiais utilizados para reparações ósseas de estruturas faciais tiveram um aprimoramento que muito facilitou a fixação interna rígida. Entretanto, este campo permanece aberto para as pesquisas até os dias atuais, uma vez que não se tem ainda o material ideal para este fim. Objetivo: avaliar a reparação de fraturas da parede orbitária usando a fixação interna rígida com miniplacas de titânio e de polímero vegetal comparando-as. Material e método: foi realizado um estudo experimental, prospectivo, na Faculdade de Medicina de Botucatu, no qual foram utilizados 45 coelhos albinos, submetidos a fratura do assoalho da órbita e divididos em três grupos especiais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the last few decades, the advances in material used for repairing facil bone fractures have greatly improved internal rigid fixing. However research in this area remains open as there still no ideal material. Objective: to evaluate the repair of orbital wall fractures with internal rigid fixings comparing mini titanium and reabsorbable vegetal polymer plates... (Complete abstract, click eletronic address below) / Doutor

Orientador: Osvaldo Luís Manzoli / Banca: Túlio Nogueira Bittencourt / Banca: Estevam Barbosa de Las Casas / Resumo: Este trabalho tem o propósito de contribuir para a generalização tridimensional de problemas de análise numérica da propagação de fissura, mediante a formulação de elementos finitos com descontinuidade incorporada. Em problemas planos as descontinuidades correspondem a linhas que podem ser elaboradas de uma forma relativamente simples, através da construção sequencial de segmentos retos, orientados conforme a direção de falha no interior de cada elemento finito do sólido. Na análise tridimensional a construção do caminho de descontinuidade é mais complexa, pois devem ser construídas superficiais planas no interior de cada elemento e essas superfícies planas devem ser contínuas entre os elementos. É apresentada, nesse trabalho, uma técnica alternativa de construção do caminho de descontinuidade em análises tridimensionais baseado na solução de um problema análogo ao problema de condução de calor, estabelecido a partir de orientações locais de falha, baseado no estado de tensão do problema mecânico. A solução do problema equivalente é obtida utilizando a mesma malha e interpolações do problema mecânico. Para minimizar o esforço computacional, é proposta uma estratégia na qual a análise para mapear o caminho da descontinuidade é restrita ao domínio formado por alguns elementos próximos à superfície de fissura, que se desenvolve ao longo do processo de carregamento. Para validar a metodologia proposta foram realizadas análises tridimensionais de problemas básicos de fratura experimentais e seus resultados foram contrastados com os resultados encontrados na bibliografia. Realizou-se também a comparação do tempo de processamento entre o algoritmo proposto e o algaritmo global para as mesmas análises mencionadas acima. Como resultado, constatou-se que o algoritmo proposto conseguiu descrever satisfatoriamente as trajetórias de descontinuidade, consumindo menor tempo de processamento / Abstract: This work contributes to the generalization to 3D problems of numerical analysis of crack propagation, through finite elements formulation with embedded discontinuity. In plane problems the discontinuities correspond to lines that can be tracked in a relatively simple way, by sequentially constructing straight segments, following the crack orientation inside each solid finite elements. In tree-dimensional analysis the tracking scheme is more complex since planar surfaces must be constructed inside each element and these planar surfaces must be continuous between elements. It is show in this work, an alternative version of discontinuity path construction technique in three-dimensional analysis based on the solution of an analogous heat conduction problem, established from the local failure orientation based on the stress state of the mechanical problem. The solution of the equivalent problem is obtained using the same mesh and interpolations of the mechanical problem. To minimize computational effort, a strategy is proposed in which the analysis to track the discontinuity path is restricted to the domain formed by few elements near the crack surface front, which develops along the loading process. To validate the poposed methodology three-dimensional analysis of experimental fracture test were performed and the results were contrasted with those obtained from the literature. The comparison between the process time of the proposed algorithm and the global algorithm was performed too. It was found that the proposed algorithm was able to describe the discontinuity path satisfactorily with reduced computational time / Mestre

Orientador: João Guilherme Padilha Filho / Banca: Jorge Luiz Oliveira Costa / Banca: Cássio Ricardo Auada Ferrigno / Banca: Paola Castro Moraes / Banca: Julio Carlos Canola / Resumo: As fraturas de tíbia em cães representam 20% das que ocorrem em ossos longos. Vários métodos são utilizados nas osteossínteses desse osso, contudo, atualmente as hastes bloqueadas vêm ganhando espaço, especialmente por suas vantagens biomecânicas quando comparadas às demais técnicas. O presente trabalho teve por objetivo desenvolver e avaliar o uso de haste intramedular bloqueada angulada para fraturas tibiais em cães, visando minimizar erros de bloqueio de parafusos e consequentemente problemas na consolidação óssea. Hastes anguladas, de aço inoxidável da série 316L, foram confeccionadas nos diâmetros de 5, 6, 7 e 8 mm, com comprimentos variados. Num período de 17 meses, ocorreu a implantação destas em 15 cães com fratura de tíbia. As avaliações clínica e radiográfica ocorreram no pré e pós-operatório imediato e a cada 30 dias até completar quatro meses. Clinicamente, a recuperação da função do membro se deu no período médio de 10 dias após a cirurgia. Em três animais, utilizou-se além da haste angulada e parafusos, pinos de Schanz como bloqueio (fixador externo), que posteriormente foram retirados. Radiograficamente verificou-se consolidação óssea em média de 70 dias de pós-operatório. A haste intramedular bloqueada angulada mostrou-se eficaz como método de osteossíntese em fraturas tibiais de cães. / Abstract: In dogs, tibial fractures account for approximately 20% of all long bone fractures. Different methods of fracture repair are used in this bone; however, interlocking nails have gained popularity in recent years owing to its biomechanical advantages when compared to other techniques. The present study aimed to develop and to evaluate the usefulness of an angulated interlocking nail model in tibial fractures of dogs to minimize blocking errors arising from inaccurate bolt stabilization, responsible for generation osseous consolidation. Angulated stainless steel pins from series 316L were manufactured with 5, 6, 7 and 8 mm of diameter, and variable length. During 17 months, pins were implanted in 15 dogs with tibial fracture. Clinical and radiographic findings were recorded on preoperative and on the immediate postoperative period, and every 30 days, until the last recheck, 4 months latter. Clinically, animals recovered the hind function on an average of 10 days after surgery. In three dogs, in addition to the angulated interlocking nail and bolts, scat pins (external fixator) were used. Radiographically, bone consolidation was evident on an average of 70 days of postoperative period. The angulated interlocking nail is a feasible method to repair tibial fractures of dogs. / Doutor

Orientador: Ruis Camargo Tokimatsu / Banca: Wyser Jose Yamakami / Banca: André Luis Moreira de Carvalho / Resumo: O ensaio de impacto Charpy convencional é um ensaio mecânico consagrado no meio científico e industrial. Sua função é determinar a energia total absorvida para causar a fratura completa de um corpo-de-prova entalhado, padronizado segundo a norma ASTM E?23. Entretanto, a energia global absorvida possui um valor de uso muito limitado. Ela normalmente não é aceita como um indicador quantitativo da resistência à fratura do material. Assim, através da instrumentação adequada, pode-se aumentar a quantidade de informações obtidas a partir do ensaio de impacto Charpy clássico. No presente trabalho, estudou-se a influência do raio de ponta do entalhe, do tipo de carregamento e da microestrutura dos corpos-de-prova no processo à fratura dinâmica do aço ABNT-4340 a partir do ensaio Charpy Instrumentado. As diferentes condições microestruturais foram resultantes de diferentes condições de tratamentos térmicos: como-recebido, como-temperado e revenido nas seguintes temperaturas: 473K, 573K, 673K e 773K. Para cada microestrutura foram confeccionados corpos-de-prova com dois tipos de raio de ponta - pré-trincado e entalhe arredondado (0,25mm). Os corpos-de-prova assim preparados foram submetidos ao ensaio Charpy Instrumentado e tiveram seus sinais digitalizados. O sinal capturado com tal cadeia de medição foi utilizado na determinação dos valores de tenacidade à fratura dinâmica. Os resultados experimentais foram obtidos através dos ensaios de dureza, monotônicos (em três pontos), dinâmicos (Ensaio de Impacto Charpy). Os ensaios de dureza foram realizados com objetivo de ratificar a qualidade dos tratamentos térmicos. Os ensaios monotônicos servirão como referências para auxiliar o entendimento dos dados obtidos com os ensaios dinâmicos. / Abstract: The proof of conventional impact Charpy is a mechanic proof consecrated in scientific in industry. Its function is determinate the absorb total energy in order to the complete fracture in a indented proof body, standardized according to the ASTM E- 23 pattern. Therefore, the absorb global energy has a very limited value. It is not accepted a quantities indicator of resistance to the matter fracture. Thus, though adequate instrumentation, it can increase the quantity of information obtained from the proof of the classic impact Charpy. In this paper, we intend to study the influence of the ray of intende tip, of the loading type and of the microstructure of proof bodies in process the fracture of the structural steel ABNT-4340 from the instrumented proof Charpy. The different microstructure conditions are resulted of different conditions of thermal treatments: drawgeting, draw tempering, drawing in following temperatures: 473 K, 573 K, 673 K and 773 K. For each microstructures prepared proof body with two types of tip ray - sharp rack and rounding indented (0,25 mm). Proof bodies prepared this way are submitted the instrumented proof Charpy and have your signal digitalized. The signal capturing with such ranger of measurement will de used in determination of values of toughness to dynamic fracture. The experimental result were obtained through the rehearsals of hardness, almost-static (in three points), dynamic (instrumented proof Charpy). The rehearsals of hardness were accomplished with objective of ratifying the quality of the thermal treatments. The rehearsals almost-static will serve as references for to aid the understanding of the data obtained with the dynamic rehearsals. / Mestre