Neste trabalho aborda-se o desenvolvimento de um elemento finito de membrana com graus de liberdade rotacionais e sua implementação a um sistema computacional em elementos finitos. O trabalho é baseado na formulação livre de BERGAN & NYGARD (1984) que produz um elemento simples e de bom desempenho. Aspectos fundamentais da formulação livre, do desenvolvimento do elemento e sua implementação ao sistema são apresentados. Resultados obtidos em alguns exemplos comprovam a eficiência do procedimento. / In this work the formulation of a membrane finite element with rotational degrees of freedom and its implementation to a finite element computational system is presented. The development is based on the free formulation of BERGAN & NYGARD (1984) that produce a simple and efficient element. Fundamental aspects of the free formulation, of the element evaluation and its implementation to the system are shown. The results obtained in some examples indicate the accuracy of the procedure.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:22:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joao Luiz Neves.pdf: 1812596 bytes, checksum: a76cbc76ce0b003aad7f933da512d1bd (MD5) Previous issue date: 2005-12-08 / The present work had the objective to evaluate the distribution of tensions in teeth restored with aesthetic porcelain laminates by the finites elements method, in representative models of upper incisors central, where three types of simulation had been used: teeth that did not present dental preparations with and without covering of the incisal edge, and teeth that had preparation in shoulder form and layering of the incisal edge. These models had been submitted to the loads of 100N and 350 N in the incisal edge, under angles of 450 and 900, simulating clinical conditions of carrying patients of class I of the Angle and patients with direct bite of the incisors and/or bruxomanos. We observed that the increase of the load, as well as the reduction of the angulations, had promoted an increase to the tensions in the representative models of porcelain laminate, and that the models represented by the lithium dissilicato porcelain, presented a better behavior in relation to the distribution of the tensions on teeth restored with feldspática porcelain laminate. / O presente trabalho teve por objetivo avaliar a distribuição de tensões nos dentes restaurados com facetas estéticas de porcelana pelo método de elementos finitos, em modelos representativos de incisivos centrais superiores onde foram utilizadas três tipos de simulações: dentes que não apresentavam preparos dentários com e sem recobrimento da borda incisal, e dentes com preparo em forma de ombro e com recobrimento da borda incisal. Estes modelos foram submetidos a cargas de 100N e 350 N na borda incisal, sob angulações de 450 e 900, simulando condições clínicas de pacientes portadores de classe I de Angle e pacientes com mordida de topo e/ou bruxomanos. Foi observado que o aumento de carga, bem como a diminuição da angulação, promoveu um aumento das tensões nos modelos representativos das facetas de porcelana, e que os modelos representados pela porcelana à base de dissilicato de lítio, apresentou um comportamento melhor em relação à distribuição das tensões sobre os dentes restaurados com facetas de porcelana feldspática.

O emprego dos implantes osseointegráveis na odontologia moderna tem sido crescente. Dentre os tipos de conexões existentes, o cone Morse tem se mostrado com vantagens e atrativos interessantes. Com relação ao comprimento, a aplicabilidade de implantes curtos para casos de perda óssea vertical intensa se faz muito presente, principalmente em áreas mandibulares posteriores, a fim de se evitar procedimentos cirúrgicos mais complexos que envolvam maior morbidade. Juntamente com a perda óssea, a necessidade da manutenção do plano oclusal nivelado é inquestionável, sendo necessário o uso de próteses sobre implantes curtos com dimensões maiores, podendo haver sobrecarga sobre tais implantes e estruturas de suporte. O método dos elementos finitos (MEF) possibilitou avaliar as tensões na superfície dos implantes e componentes, e na interface entre implantes e rebordo ósseo. Neste estudo foram usados modelos de implantes cone Morse e próteses sobre implantes do tipo metalocerâmicas, individualizadas, de diferentes dimensões, alojados em diferentes rebordos com reabsorção óssea vertical. Todas as estruturas foram desenhadas por meio do programa SolidWorks (SolidWorks Corporation, Massachusetts, USA), e análises qualitativas e quantitativas das tensões equivalentes de Von Mises foram realizadas nos rebordos ósseos e implantes por meio do programa AnsysWorkbench10.0 (Swanson, Analysis Systems, Inc., Houston, USA). Os grupos foram: grupo controle (3 implantes de 11mm comprimento), grupo 1 (implantes de 13mm, 11mm e 5mm comprimento), grupo 2 (1 implante de 11mm e 2 implantes de 5mm comprimento) e grupo 3 (3 implantes de 5mm comprimento). As alturas dos pilares usados foram 3.5mm para implantes de 13mm e 11mm (regulares) e 0.8mm para implantes de 5mm (curtos). Foram simuladas forças oblíquas de 365N em molares e 200N em pré-molares. Os resultados mostraram que, com relação aos implantes e componentes, os pilares com 0.8mm de altura geraram menores tensões equivalentes de Von Mises comparativamente aos de 3.5mm de altura. A associação de implantes curtos com coroas de maiores dimensões concentrou maiores valores e distribuição de tensões na superfície destes implantes, principalmente na face vestibular (direção das cargas oblíquas). O implante mais distal sempre concentrou maiores tensões. Já com relação ao osso, houve 50% mais tensão no osso cortical para os implantes de 5mm do que os de 13mm e 11mm de comprimento. Houve 80% mais tensão no osso esponjoso para os implantes de 5mm do que os de 13mm e 11mm de comprimento. Houve maior concentração de tensão na região óssea cervical aos implantes curtos. No entanto, tais implantes foram capazes de realizar boa dissipação das tensões aos ossos frente às cargas aplicadas, apesar de atingir seu limiar próximo entre deformação elástica e plástica para o osso trabecular. Implantes mais distais e/ou com maior mesa oclusal geraram regiões de maior tensão no osso circunjacente. Concluiu-se que pacientes que se faz necessária a instalação de implantes curtos associados a próteses sobre implantes de dimensões aumentadas necessitam de cuidadosa avaliação e ajuste oclusal, já que uma eventual sobrecarga nestes implantes curtos, e até mesmo nos de comprimento regular, podem gerar tensões que vão além do limiar fisiológico do osso circunjacente, podendo acarretar danos a todo o sistema. / The use of dental implants is increasing in dentistry. Among the different types of connections existent, the Morse taper has been highlighted on several positive features. Regarding to the length, the use of short implants in cases of severe vertical bone loss are becoming frequent, especially in mandibular posterior areas, avoiding more complex surgical procedures and greater morbidity. As a consequence of bone loss, the need for rehabilitation to maintain the occlusal plane level is unquestionable, leading to the use of implants prostheses with larger dimensions, which may cause overload on these short implants and the supporting structure. This finite element analysis (FEA) compared stress distribution on external surface of Morse taper implants, their abutments and at bone/implant interface of different bone ridges, varying implants length and dimensions of each metal-ceramic crowns. All structures were designed using the SolidWorks software (SolidWorks Corporation, Massachusetts, USA), and qualitative and quantitative analysis of the equivalent Von Mises stresses were ran on AnsysWorkbench10.0 (Swanson Analysis Systems, Inc., Houston, USA). Three-dimensional FE models were designed representing a posterior left side segment of the mandible: group control, 3 implants of 11mm length; group 1, implants of 13mm, 11mm and 5mm length; group 2, 1 implant of 11mm and 2 implants of 5mm length; group 3, 3 implants of 5mm length. The abutments heights were 3.5mm for 13mm and 11mm implants (regular) and 0.8mm for 5mm implants (short). Evaluation was performed on Ansys software, with oblique loads of 365N for molars and 200N for premolars. The results, for implants and abutments, showed that abutments with 0.8mm height generated less von Mises stresses compared with 3.5mm height. The use of short implants associated with bigger crowns concentrated higher stress distribution and stress values on the surface implants, mainly on the vestibular side (oblique loads). The more distal implants had the higher stress mesures. The results for the bone showed that there was 50% higher stress on cortical bone on the 5mm implants length than 13mm and 11mm implants. There was 80% higher stress on trabecular bone for the 5mm implants length than 13mm and 11mm implants. There was higher stress concentration on the bone region of the short implants neck. However, these implants were capable to dissipate the stress to the bones, given the applied loads, but achieving near the threshold between elastic and plastic deformation to the trabecular bone. Distal implants and/or with biggest occlusal table generated greatest stress regions on surrounding bone. It was concluded that patients requiring short implants associated with increased proportions implant prostheses need careful evaluation and occlusal adjustment, as a possible overload in these short implants, and even in regular ones, can generate stress beyond the physiological threshold of the surrounding bone, which may compromise the whole system.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-03Bitstream added on 2014-06-13T19:58:18Z : No. of bitstreams: 1 anami_lc_me_sjc.pdf: 782156 bytes, checksum: 4212a8739cd4cbb0bd4d24b494cb4a94 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho foi avaliar a localização e distribuição das tensões geradas ao redor de implantes com pilares protéticos de diferentes conexões cone Morse através da análise fotoelástica (AFE) e do método dos elementos finitos (MEF). Para o MEF, implante e pilares protéticos de diferentes conexões cone Morse (hexagonado e sólido) foram digitalizados pela técnica da microtomografia computadorizada e, com auxílio de softwares computacionais foi realizada a modelagem da malha tridimensional e o carregamento dos objetos. Foi realizada a caracterização das propriedades mecânicas da resina fotoelástica. Foram simulados blocos com propriedades mecânicas de osso cortical e trabecular e de resina fotoelástica. A AFE foi realizada a partir de blocos de resina fotoelástica onde foram incluídos os implantes aparafusados aos diferentes pilares protéticos. Estes blocos foram confeccionados a partir de um bloco prototipado do modelo utilizado no MEF. Os corpos-deprova foram imersos em um recipiente com óleo mineral e o conjunto foi observado no polariscópio circular com dispositivo de aplicação de cargas acoplado e recebendo a mesma carga, em sentido e posição iguais. Foi feita análise descritiva para as imagens obtidas em ambas as metodologias onde observou-se que: as imagens obtidas no MEF apresentaram distribuição de tensões bastante similar entre os dois modelos com diferentes pilares protéticos. Foram observadas diferenças entre a distribuição das tensões em blocos ósseo e de resina; As imagens obtidas na AFE se assemelharam às obtidas em MEF com bloco de resina. As imagens da AFE também foram analisadas quantitativamente, por comparação a valores atribuídos às franjas. A concordância interobservadores foi conferida pelo teste de Dahlberg. Concluiu-se que o Pilar Sólido transfere cargas mais homogeneamente para o osso adjacente ao implante... / The goal of this study was to evaluate the location and distribution of stresses generated around implants with different Morse taper connections abutments by photoelastic (PA) and finite element analysis (FEA). For FEA, implant and abutments with different Morse taper connections (hexagonal and solid) were scanned by computerized microtomography technique. The tridimensional mesh was modeled and the objects were loaded with the help of computer software. Photoelastic resin was characterized by mechanical properties. Trabecular and cortical bone and photoelastic resin blocks were simulated with their respective mechanical properties. The PA was performed with photoelastic resin blocks where implants were included and the different abutments were bolted. These blocks were made from a prototyped block of model used in FEA. Specimens were immersed in a mineral oil container and it was observed in the circular polariscope with the application device attached, where loads were received on same charge, on equal direction and position. Images obtained in both methodologies were descriptively analyzed where it was that: FEA images showed very similar stress distribution between two models with different abutments. Differences were observed between stress distribution in bone and resin blocks; PA images resembled those obtained on resin block FEA. PA images were also quantitatively analyzed by comparing the values assigned to fringes. Inter-observer agreement was given by Dahlberg test. It was concluded that solid abutment distributes loads more evenly to bone adjacent to implant compared with hexagonal abutment, for both analysis methods employed. Among the methodologies employed, it was observed that the PA has generated very similar results to those obtained in FEA with resin block, but different to those obtained in FEA when the clinical condition of the bone block was simulated

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-08-21Bitstream added on 2014-06-13T19:58:24Z : No. of bitstreams: 1 almeida_eo_me_araca.pdf: 3755451 bytes, checksum: 666f30ecb05cff86a47b4d7dfe771edb (MD5) / A barra pré-fabricada é uma opção de tratamento vantajosa por minimizar o tempo de confecção da prótese implantossuportada do tipo protocolo de carga imediata com níveis de adaptação e passividade previsíveis. No entanto, para a sua aplicação, o arco do paciente deve adaptar-se anatomicamente ao formato da barra pré-fabricada, e a qualidade óssea deve ser compatível com a indicação da carga imediata. Além disso, a literatura não apresenta dados numéricos sobre a influência de diferentes formatos horizontais do arco mandibular na distribuição das tensões no osso, assim como não é homogênea a definição do critério de análise a ser utilizado quando materiais frágeis, como o osso, são estudados utilizando o método dos elementos finitos. Devido a isso, foi realizada uma revisão da literatura com o objetivo de relacionar as propriedades dos materiais estudados com o critério de análise adotado. Para isto, foram levantados 2061 artigos através do indexador Medline database, durante os anos de 2004 a 2008. Observou-se que tanto o critério das tensões de von Mises como a máxima tensão principal foram utilizados para o estudo dos materiais considerados frágeis ou não. Para o estudo da influência de diferentes formatos horizontais do arco mandibular e diferentes tipos de osso na distribuição das tensões no osso cortical e medular na simulação de uma prótese fixa implantossuportada do tipo protocolo mandibular confeccionada através do sistema pré-fabricado Neopronto (Neodent, Implante Osseointegrável), quatro modelos (M) representativos... / Prefabricated bar is a profitable treatment option for minimizing the preparation time of fixed protocol-type prosthesis in immediate load with adaptation levels and predictable passivity. Nevertheless, in order to be applied, the patient's arch must be anatomically adapted to the format of the prefabricated bar, and bone quality must be compatible to immediate load indication. However, literature does not show any numerical data about the influence of different horizontal formats of the mandibular arch on bone stress distribution, as well as it is not homogeneous which analysis criterion is to be used when friable materials, such as the bone, are studied by making use of the finite element method. Due to this, a literature review was elaborated with the purpose to relate the materials' properties through the adopted analysis criterion. Therefore, 2061 articles were raised through the Medline Database Indexer from 2004 to 2008. It was noticed that not only Von Mises's equivalent stress criterion but also maximum principal stress were used for the study of materials considered as friable or not. For the study of the influence of different horizontal formats of mandibular archs and different types of bone in stress distribution on the cortical and medular bone in simulating a fixed implant-supported protocol-type mandibular prosthesis prepared through the Neopronto prefabricated system (Neodent, Osseointegratable Implant), four representative models (M) of a totally endentulate mandibular arch restored by the Neopronto prefabricated system (Neodent, Osseointegratable Implant) over four interforaminal implants were prepared through the SolidWorks 2007 program with a bone range (I to IV) (M.I - M.II - M.III - M.IV), considering the horizontal dimension as of regular size... (Complete abstract click electronic access below)

Limitações anatômicas, falhas na osseointegração, necessidade de esplintagem de dentes naturais com comprometimento periodontal podem levar a união dente-implante. Alguns autores relatam que a união com conexão da prótese semi-rígida pode causar a intrusão do dente natural, por esse motivo o uso de conexão da prótese em monobloco vem causando maior sucesso. Com isso o objetivo do trabalho é analisar a distribuição de tensão pelo método dos elementos finitos, em prótese sobre conexão dente-implante alterando o tipo de conexão da prótese, rígida e semi-rígida, e o tipo de conexão do implante, cone morse ou hexágono externo, em regiões de ligamento periodontal, osso periimplantar e conjunto prótese e implante. Para a realização do trabalho foi realizado o escaneamento dos dentes 45 e 46, através de um microtomógrafo (SkyScan, Kontich, Bélgica), as imagens em 3D dos implantes e componentes protéticos foram cedidas pela empresa Neodent (Curitiba, PR, Brasil). Nesse trabalho foram desenvolvidos quatro modelos tridimensionais todos eles representavam um hemiarcada mandibular direita com presença do dente 45 e ausência do dente 46 e 47, foram feitos modelos com implante com conexão hexagonal externa e prótese com conexão rígida ou semi-rígida, e modelos com implantes cone morse com prótese com conexão rígida ou semi-rígida. As modelagens foram realizadas no programa Rhinoceros 3D (Robert McNeel& Associates, EULA, EUA) o programa utilizado para análise dos elementos finitos foi o ABAQUS FEA (Simulia, Providence, RI, EUA).Os resultados mostraram que modelos com conexão do implante em hexágono externo geraram uma tensão de tração na distal do ligamento periodontal com presença de tensão de compressão da região apical do ligamento periodontal, sugerindo uma possível rotação do elemento dentário com posterior intrusão, independentemente do tipo de conexão protética. Já em modelos com implantes cone morse observamos uma maior distribuição de tensão no ligamento sugerindo até mesmo uma anulação da forças de tração, também independentemente do tipo de conexão da prótese. Foi observado também que próteses com implantes cone morse sofreram maior distribuição de tensão, que próteses com implantes hexágono externo, porém foi observado maior concentração de tensão na região de união pilar/implante nos dois tipos de implantes usados, não dependendo do tipo de conexão da prótese. Outro resultado observado foi um maior acúmulo de tensão no osso cortical que no osso medular, e também maior tensão no osso cortical em modelos com implante cone morse que em modelos com implante hexagonal externo, para os dois tipos de conexão da prótese. Com isso, concluímos que independentemente do tipo de conexão da prótese, o uso de implantes cone morse na união dente-implante gerou melhores resultados que o uso de implantes hexágono externo. / Anatomical limitations, failures in osseointegration, need for splinting of natural teeth with periodontal disease can lead to tooth-implant union. Some authors report that the union with the semi-rigid prosthesis connection can cause the intrusion of the natural tooth, therefore the use of the prosthesis connection monobloc is causing greater success. Thus the objective of this study is to analyze the stress distribution by finite element method, in denture on implant-tooth connection by changing the type of prosthesis connection, rigid and semi-rigid, and the type of implant connection, morse taper or external hexagon in areas of periodontal ligament, peri-implant bone and joint prosthesis and implant. To carry out the work was carried out scanning of teeth 45 and 46, through a microtomography (SkyScan, Kontich, Belgium), the 3D images of prosthetic implants and components were provided by Neodent company (Curitiba, Brazil). In this work we developed four-dimensional models they all represented a mandibular right hemi-arch with presence and absence of the tooth 45 of the tooth 46 and 47 models were made with implants with external hex connection and prosthesis with rigid or semi-rigid connection, and models with implants morse taper with prosthesis with rigid or semi-rigid connection. The modeling was performed in Rhinoceros 3D program (Robert McNeel & Associates EULA, USA) program used for finite element analysis was ABAQUS FEA (SIMULIA, Providence, RI, USA) .The results showed that implant connection with models in hexagon generated a distal external tensile stress in the periodontal ligament with presence of the apical region compressive stress of the periodontal ligament, suggesting a possible rotation of the tooth with subsequent intrusion, regardless of the type of prosthetic connection. Already in models with morse taper implants found a higher voltage distribution ligament even suggesting a reversal of traction, also regardless of the type of prosthesis connection. It was also observed that prostheses with morse taper implants suffered greater stress distribution, which aids with external hex implants, but there was a higher concentration of stress in the joining region pillar / implant in the two types of implants used, not depending on the type of connection prosthesis. Another result was observed a higher voltage accumulation in the cortical bone in the cancellous bone, and also higher voltage on cortical bone models in morse taper implant external hexagon implant models for the two types of prosthesis connection. Thus, we conclude that regardless of the type of prosthesis connection, using morse taper implants in implant-tooth union gave better results than the use of external hex implants.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-04Bitstream added on 2014-06-13T20:31:08Z : No. of bitstreams: 1 piccioni_marv_me_arafo.pdf: 3029989 bytes, checksum: fefc5b2c8df5ca74c8c18b8ed92b7132 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Método de Elementos Finitos (MEF) constitui-se de uma ferramenta de amplo uso que permite, em computador, simular condições específicas em um material e determinar sua resposta para essas condições. O MEF pode ser utilizado em diversas áreas das ciências e, devido à sua grande aplicabilidade e eficiência, trabalhos com esta metodologia têm sido realizados nas diversas especialidades odontológicas, quando se deseja analisar comportamento mecânico. O objetivo deste trabalho foi determinar a resistência à flexão de resinas compostas “in vitro”, suas propriedades mecânicas e comprovar a aplicabilidade do Método dos Elementos Finitos nas mesmas. As resinas compostas selecionadas para esse trabalho foram: Nano-híbrida (Tetric NCeram - Ivoclar Vivadent), Nanoparticulada (Filtek Z350 – 3M Espe) e Microparticulada (Heliomolar – Ivoclar Vivadent). A primeira etapa do trabalho foi a execução do ensaio de resistêcia à flexão segundo a norma ISO no 4049:1988 no qual os corpos de prova foram confeccionados usando uma matriz metálica. O material restaurador foi inserido e acomodado na cavidade da matriz até o preenchimento com mínimo excesso. Após o preenchimento da matriz, a resina composta foi fotoativada. Após a fotopolimerização, o corpo de prova permaneceu em repouso, para em seguida, ser cuidadosamente separado da matriz e imerso em água destilada e em seguida polido. Posteriormente, foram armazenados em água destilada, à temperatura de 37oC, por 24 horas. Os espécimes foram retirados da água, secos, e suas dimensões verificadas e inseridas na fórmula para o cálculo da resistência à flexão. Então, o teste de resistência à flexão foi executado. A segunda etapa do trabalho consistiu em determinar as propriedades mecânicas: coeficiente de Poisson e módulo de Young (módulo de elasticidade) dessas resinas compostas segundo a norma... / The Finite Element Method (FEM) consists of a tool of ample use that allows, in computer, to simulate specific conditions in a material and to determine their behavior for these conditions. The FEM can be used in various fields of sciences and, because of its wide applicability and efficiency, works with this methodology have been conducted in various dental specialties, when we want to analyze mechanical behavior. The aim of this study was to determine the flexural strength of composite resins in vitro, their mechanical properties and prove the applicability of the Finite Element Method in them. The composite resins were selected for this work were: Nano-hybrid (Tetric N-Ceram - Ivoclar Vivadent), nanoparticulated (Filtek Z350 - 3M Espe) and microparticulated (Heliomolar - Ivoclar Vivadent). The first stage of this work was the flexural strenght test according to ISO 4049:1988 where the specimens were prepared using a metal matrix. The restorative material was inserted and accommodated in the cavity of the matrix filling it with minimal excess. After filling the matrix, the composite was light cured. After curing, the specimen remained at rest, to then be carefully separated from the matrix and immersed in distilled water and then polished. Were subsequently stored in distilled water at a temperature of 37oC for 24 hours. The specimens were removed from water, dried, and its dimensions recorded and entered into the formula for calculating the flexural strength. Then, the test was performed. The second stage of the study was to determine the mechanical properties: Poisson's Ratio and Young's Modulus (Modulus of Elasticity) of these composites according to ASTM D638 - 01, where the specimens were prepared using a matrix and the material cured subjected to the test in a tensile testing machine. The third stage of this work was to generate a CAD model with the mechanical properties:... (Complete abstract click electronic access below)

O emprego dos implantes osseointegráveis na odontologia moderna tem sido crescente. Dentre os tipos de conexões existentes, o cone Morse tem se mostrado com vantagens e atrativos interessantes. Com relação ao comprimento, a aplicabilidade de implantes curtos para casos de perda óssea vertical intensa se faz muito presente, principalmente em áreas mandibulares posteriores, a fim de se evitar procedimentos cirúrgicos mais complexos que envolvam maior morbidade. Juntamente com a perda óssea, a necessidade da manutenção do plano oclusal nivelado é inquestionável, sendo necessário o uso de próteses sobre implantes curtos com dimensões maiores, podendo haver sobrecarga sobre tais implantes e estruturas de suporte. O método dos elementos finitos (MEF) possibilitou avaliar as tensões na superfície dos implantes e componentes, e na interface entre implantes e rebordo ósseo. Neste estudo foram usados modelos de implantes cone Morse e próteses sobre implantes do tipo metalocerâmicas, individualizadas, de diferentes dimensões, alojados em diferentes rebordos com reabsorção óssea vertical. Todas as estruturas foram desenhadas por meio do programa SolidWorks (SolidWorks Corporation, Massachusetts, USA), e análises qualitativas e quantitativas das tensões equivalentes de Von Mises foram realizadas nos rebordos ósseos e implantes por meio do programa AnsysWorkbench10.0 (Swanson, Analysis Systems, Inc., Houston, USA). Os grupos foram: grupo controle (3 implantes de 11mm comprimento), grupo 1 (implantes de 13mm, 11mm e 5mm comprimento), grupo 2 (1 implante de 11mm e 2 implantes de 5mm comprimento) e grupo 3 (3 implantes de 5mm comprimento). As alturas dos pilares usados foram 3.5mm para implantes de 13mm e 11mm (regulares) e 0.8mm para implantes de 5mm (curtos). Foram simuladas forças oblíquas de 365N em molares e 200N em pré-molares. Os resultados mostraram que, com relação aos implantes e componentes, os pilares com 0.8mm de altura geraram menores tensões equivalentes de Von Mises comparativamente aos de 3.5mm de altura. A associação de implantes curtos com coroas de maiores dimensões concentrou maiores valores e distribuição de tensões na superfície destes implantes, principalmente na face vestibular (direção das cargas oblíquas). O implante mais distal sempre concentrou maiores tensões. Já com relação ao osso, houve 50% mais tensão no osso cortical para os implantes de 5mm do que os de 13mm e 11mm de comprimento. Houve 80% mais tensão no osso esponjoso para os implantes de 5mm do que os de 13mm e 11mm de comprimento. Houve maior concentração de tensão na região óssea cervical aos implantes curtos. No entanto, tais implantes foram capazes de realizar boa dissipação das tensões aos ossos frente às cargas aplicadas, apesar de atingir seu limiar próximo entre deformação elástica e plástica para o osso trabecular. Implantes mais distais e/ou com maior mesa oclusal geraram regiões de maior tensão no osso circunjacente. Concluiu-se que pacientes que se faz necessária a instalação de implantes curtos associados a próteses sobre implantes de dimensões aumentadas necessitam de cuidadosa avaliação e ajuste oclusal, já que uma eventual sobrecarga nestes implantes curtos, e até mesmo nos de comprimento regular, podem gerar tensões que vão além do limiar fisiológico do osso circunjacente, podendo acarretar danos a todo o sistema. / The use of dental implants is increasing in dentistry. Among the different types of connections existent, the Morse taper has been highlighted on several positive features. Regarding to the length, the use of short implants in cases of severe vertical bone loss are becoming frequent, especially in mandibular posterior areas, avoiding more complex surgical procedures and greater morbidity. As a consequence of bone loss, the need for rehabilitation to maintain the occlusal plane level is unquestionable, leading to the use of implants prostheses with larger dimensions, which may cause overload on these short implants and the supporting structure. This finite element analysis (FEA) compared stress distribution on external surface of Morse taper implants, their abutments and at bone/implant interface of different bone ridges, varying implants length and dimensions of each metal-ceramic crowns. All structures were designed using the SolidWorks software (SolidWorks Corporation, Massachusetts, USA), and qualitative and quantitative analysis of the equivalent Von Mises stresses were ran on AnsysWorkbench10.0 (Swanson Analysis Systems, Inc., Houston, USA). Three-dimensional FE models were designed representing a posterior left side segment of the mandible: group control, 3 implants of 11mm length; group 1, implants of 13mm, 11mm and 5mm length; group 2, 1 implant of 11mm and 2 implants of 5mm length; group 3, 3 implants of 5mm length. The abutments heights were 3.5mm for 13mm and 11mm implants (regular) and 0.8mm for 5mm implants (short). Evaluation was performed on Ansys software, with oblique loads of 365N for molars and 200N for premolars. The results, for implants and abutments, showed that abutments with 0.8mm height generated less von Mises stresses compared with 3.5mm height. The use of short implants associated with bigger crowns concentrated higher stress distribution and stress values on the surface implants, mainly on the vestibular side (oblique loads). The more distal implants had the higher stress mesures. The results for the bone showed that there was 50% higher stress on cortical bone on the 5mm implants length than 13mm and 11mm implants. There was 80% higher stress on trabecular bone for the 5mm implants length than 13mm and 11mm implants. There was higher stress concentration on the bone region of the short implants neck. However, these implants were capable to dissipate the stress to the bones, given the applied loads, but achieving near the threshold between elastic and plastic deformation to the trabecular bone. Distal implants and/or with biggest occlusal table generated greatest stress regions on surrounding bone. It was concluded that patients requiring short implants associated with increased proportions implant prostheses need careful evaluation and occlusal adjustment, as a possible overload in these short implants, and even in regular ones, can generate stress beyond the physiological threshold of the surrounding bone, which may compromise the whole system.

Neste trabalho aborda-se o desenvolvimento de um elemento finito de membrana com graus de liberdade rotacionais e sua implementação a um sistema computacional em elementos finitos. O trabalho é baseado na formulação livre de BERGAN & NYGARD (1984) que produz um elemento simples e de bom desempenho. Aspectos fundamentais da formulação livre, do desenvolvimento do elemento e sua implementação ao sistema são apresentados. Resultados obtidos em alguns exemplos comprovam a eficiência do procedimento. / In this work the formulation of a membrane finite element with rotational degrees of freedom and its implementation to a finite element computational system is presented. The development is based on the free formulation of BERGAN & NYGARD (1984) that produce a simple and efficient element. Fundamental aspects of the free formulation, of the element evaluation and its implementation to the system are shown. The results obtained in some examples indicate the accuracy of the procedure.

O objetivo desta pesquisa foi avaliar in vitro as tensões transmitidas às estruturas de suporte, por meio da associação dos métodos fotoelásticos e elementos finitos, decorrentes da aplicação de forças sobre overdentures retidas em implantes com sistema de encaixe barraclipe, particularmente quando duas posições dos implantes são simuladas. Assim, dois modelos fotoelásticos de mandíbulas foram confeccionados, com dois implantes cada um, posicionados na região interforaminal a 22 mm de distância: modelo 1, denominado AFIP, modelo fotoelástico com implantes paralelos e orientados verticalmente; e modelo 2, denominado AFII, modelo fotoelástico com implantes angulados 10º em relação à linha média da mandíbula. Sobre os implantes, em cada modelo, foi posicionada uma prótese tipo overdenture, com sistema de retenção barra-clipe. Para simulação da mucosa, foi interposta entre a base da prótese e o rebordo residual uma camada de 2 mm de silicone. Este mesmo modelo foi representado para uma análise tridimensional (3D) de elementos finitos. As estruturas foram consideradas homogêneas, isotrópicas e lineares, além de serem atribuídas as correspondentes propriedades mecânicas para cada uma delas. Foram simuladas quatro mandíbulas de elementos finitos, sendo modelo 1, denominado EFRIP, com implantes paralelos; modelo 2, denominado EFRII, com implantes angulados em 10º, ambos modelos (1 e 2) simulando o modelo mandibular de resina fotoelástica; modelo 3, denominado EFOIP, com implantes paralelos; e modelo 4, denominado EFOII, com implantes angulados em 10º, ambos os modelos (3 e 4), simulando os ossos cortical e trabecular. Foram aplicadas cargas de 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 e 3 bar no método fotoelástico e 0,1 MPa no método de elementos finitos e em seguida as imagens foram fotografadas e analisadas. Os resultados mostraram que: não houve semelhança entre as áreas de tensão dos modelos de resina fotoelástica, quando avaliada a angulação dos implantes (modelo 1 AFIP - e modelo 2 AFII). Houve semelhança entre as áreas de tensão nos modelos de elementos finitos com mandíbula em resina (modelo 1 EFRIP - e modelo 2 EFRII), tendo ocorrido o mesmo entre os modelos de elementos finitos com simulação de osso (modelo 3 - EFOIP - e modelo 4 EFOII) quando avaliada a inclinação dos implantes. Quando comparados os diferentes modelos com a mesma angulação de implante, observou-se que houve semelhança na distribuição das áreas de tensão entre os modelos 1 (AFIP e EFRIP), com uma alta concentração de tensão nos ápices dos implantes. Porém, não houve relação entre os modelos de implantes inclinados, modelos 2 (AFII e EFRII). Da mesma forma, não houve relação entre os modelos de análise fotoelástica e elementos finitos com simulação de mandíbula em resina, independentemente da angulação dos implantes, comparado os modelos de elementos finitos com simulação de osso. Frente às limitações do presente trabalho, concluiu-se que a associação dos métodos de análise fotoelástica e de elementos finitos é de grande valia para a obtenção de informação em relação à biomecânica referente a esse tipo de prótese e sistema de retenção. Além disso, houve semelhança nas áreas de concentração de tensão, quando comparado os modelos de análise fotoelástica e de elementos finitos, quando as propriedades mecânicas inseridas no modelo de elementos finitos foram compatíveis com o modelo fotoelástico, pois, quando o modelo de elementos finitos simulou uma mandíbula com diferenciação entre osso cortical e medular, as áreas de concentração de tensão sofreram alterações. / The objective of this study was to appraise in vitro the load transmission in bar-clip retention system for overdenture when two implant positions are simulated, using for this purpose the association of photoelastic analysis and finite elements techniques. Therefore, two photoelastic mandible were manufactured with two implants each one, positioned in interforaminal region within 22 mm of distance: (i) model 1, named AFIP, photoelastic model with parallel and vertically oriented implants; and (ii) model 2, named AFII, photoelastic model with 10º angled implants in relation to mandible midline. A bar-clip retention system and an overdenture were fixed over both implants. To simulate oral mucosa were added a 2 mm silicon layer between overdenture prosthesis and photoelastic mandible. This same model was submitted to finite elements analysis in 3D, being attributed the correspondent mechanic properties to each structure analyzed and also being considered homogenous, isotropic and linear characteristics. Four finite elements mandible were simulated, (i) one with parallel implants and (ii) other with 10º angled implants, simulating photoelastic resin in mandible (models 1 and 2, named EFRIP and EFRII respectively); and a another couple of mandibles also with (iii) parallel and (iv) 10º angled implants, simulating cortical and cancellous bones in mandible (models 3 and 4, named EFOIP and EFOII respectively). 0.5; 1.0; 1.5; 2.0 and 3.0 bars loads were applied and correspondent images were analyzed. Results evidenced that there is no similarity in loaded areas between photoelastic resin models, when the implant angle is appraised in models 1 and 2 (AFIP and AFII). Notwithstanding, there are similarity between loaded areas in finite elements model with resin mandible, models 1 and 2 (EFRIP and EFRII), and the same have occurred with finite elements models with bone simulation, models 3 and 4 (EFOIP and EFOII), when appraised implant inclination. When different models are compared with the same implant angulations, was noted that there was similarity in the distribution of loaded areas between models 1 (AFIP and EFRIP), with high concentration of tension forces at the implant apex. Nevertheless, there was no relation between inclined models 2 (AFII and EFRII). At the same direction, there was no relation between photoelastic analysis and finite elements with resin model, with no influence of implant angulations, with finite element models with bone simulation. Considering the limitations of this study, it was concluded that association of photoelastic analysis and finite elements has a high potential value for obtaining information concerning the biomechanics of this kind of prosthesis and retention system; furthermore, there was similarity in areas where loads were applied, when compared photoelastic and finite elements models, provided that finite elements mechanic properties are compatible with photoelastic model, since concentration areas of tension forces suffer changes when finite elements model simulates a mandible with cortical and cancellous bones differentiation.