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Instrumentação de fundações estaqueadas / Instrumentation of piled fundoutionsCruz Junior, Aleones José da 19 August 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-08-19 / In the last few years there have been increasing demands for more elaborated foundations projects,
therefore, numerical tools and Geotechnical design methodologies have been developed. However,
these solutions need to be confirmed, which is possible through direct measuring of the elements,
achieved through instruments. Diverse research applied instrumentations to the load transfer
problem under controlled conditions of the field and laboratory, however, there are few studies that
aimed the application of a global instrumentation, of the construction as a whole, and for a longer
period of time with greater durability of the sensors. In this regard, this work had the main
objective to come up with a methodology for a versatile and durable instrumentation of piled
foundations in order to verify the load distribution transmitted by the pillars to the ends of the piles
from the making of the sensors to the load test application to measure loads at full scale. The use of
strain gages for construction of the instruments has been set. The sensors were fabricated and
calibrated using the physical space and equipment of PPGECON-UFG, using criteria and specific
procedures for this research. Prototypes were developed in scale models, small columns of
concrete, in order to reach the best arrangement of the sensors, performing load and performance
of instrumentation simulations. A construction was determined as a case study where it was
performed instrumented static load test at several levels, using the developed sensors. The sensors
developed by performance tests proved to be durable and accurate, and the immersion sensor
shown a closer behavior to the concrete through load tests. However, performance tests have
shown to be more susceptible to setting time and curing phenomena of the concrete. For
application in columns, it was found that the sensors manufactured showed good performance
when compared to calculated values of elastic modulus compound. Sensors applied to the load test
were able to obtain the distribution of loads at different levels, separating portions of the lateral
friction resistance per layer, and the unit shear stress of soil layer. From these results it was found
the maximum shear stress in the surface layer and it was possible to compare with semi-empirical
methods of load capacity and bridging charge-discharge curve. Proving that the installation of
instrumentation in the load test, even without occurrence of break, is used to verify the
performance of the test pile, knowing additional parameters and confirming the geotechnical
design. / Nos últimos anos ocorreram demandas crescentes por projetos de fundações mais elaborados e
para tal têm sido desenvolvidas ferramentas numéricas e metodologias de projeto geotécnico.
Todavia, estas soluções precisam ser confirmadas, o que é possível através de medidas diretas
sobre os elementos, conseguidas por meio de instalações de instrumentos. Variadas pesquisas
aplicaram instrumentações ao problema de transferência de carga em condições controladas de
campo e laboratório, no entanto, são poucas pesquisas que buscaram a aplicação de uma
instrumentação global, da obra como um todo, e por um período maior de tempo com maior
durabilidade dos sensores. Nesse contexto, este trabalho teve o objetivo principal de propor uma
metodologia para instrumentação versátil e duradoura de fundações estaqueadas, a fim de verificar
a distribuição das cargas transmitidas pelos pilares até as pontas das estacas, a partir da confecção
dos sensores até a aplicação em provas de carga para medir cargas em escala real. Foi definido o
uso de extensômetros elétricos para construção dos instrumentos. Os sensores foram
confeccionados e calibrados utilizando o espaço físico e equipamentos do Programa de Pósgraduação
em Geotecnia Estruturas e Construção Civil (PPGECON), utilizando critérios e
procedimentos específicos para esta pesquisa. Foram desenvolvidos protótipos em modelos
reduzidos, pilaretes de concreto, a fim de verificar a melhor condição de disposição dos sensores,
realizando simulações de carga e de desempenho das instrumentações. Foi definida uma obra para
estudo de caso, onde foi executada prova de carga estática instrumentada em vários níveis, usando
os sensores desenvolvidos. Mediante testes de desempenho os sensores mostraram ser duráveis e
precisos, sendo que o sensor de imersão mostrou um comportamento mais próximo ao
comportamento do concreto através de testes de carga. No entanto, os testes de desempenho
mostraram ser mais suscetíveis a fenômenos de pega e cura do concreto. Para aplicação em pilares,
foi verificado que os sensores confeccionados mostraram bom desempenho quando comparados
aos valores calculados de módulo de elasticidade composto. Os sensores aplicados na prova de
carga conseguiram obter a distribuição das cargas nos vários níveis, separando parcelas de
resistências de atrito lateral por camada, e as tensões cisalhantes unitárias por camada de solo. A
partir destes resultados verificou-se a tensão cisalhante máxima na camada superficial e foi
possível comparar com métodos semi-empíricos de capacidade de carga e de extrapolação da curva
carga-recalque. Comprovando que a instalação da instrumentação na prova de carga, mesmo sem
ocorrência da ruptura, serve para verificar o desempenho da estaca ensaiada, conhecendo
parâmetros adicionais e confirmando o dimensionamento geotécnico.
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Análise e melhoria de um sistema não invasivo de monitoramento da pressão intracraniana / Analysis and improvement of a non-invasive intracranial pressure monitoring systemAndrade, Rodrigo de Albuquerque Pacheco 03 October 2013 (has links)
A Pressão intracraniana (PIC) é um dos principais parâmetros fisiológicos em animais e humanos e sua morfologia é extremamente importante. Entretanto, todos os métodos de monitoramento existentes no mercado são invasivos, existindo uma ampla demanda por sistemas não invasivos, expandindo assim o campo de pesquisas acerca desse importante parâmetro neurológico, que só não é melhor estudado devido a forma invasiva de ser monitorado. A motivação é fazer com que o monitoramento da PIC seja tão comum e tão essencial quanto é hoje o monitoramento da pressão arterial, facilitando o diagnóstico e até prognóstico de diversas doenças. Este trabalho analisa e implementa melhorias de um sistema não invasivo de monitoramento da pressão intracraniana, baseado em extensometria. Um dos objetivos, no que tange o desenvolvimento do produto, é analisar o equipamento como um todo - Sensor, Hardware, Firmware e Software - e propor melhorias a partir dos testes realizados. Os testes realizados In vivo mostraram uma boa correlação do sinal com um sistema Gold Stardard, evidenciando o potencial promissor do método. / The intracranial pressure (ICP) is one of the main physiological parameters in animals and humans and its morphology is extremely important. However, all monitoring methods available in the market are invasive and there is a large demand for non-invasive systems, thus expanding the scope of research on this important neurological parameter, that just is not further studied because of the invasive method of monitoring. The motivation is to make monitoring the ICP as common and as essential, as monitoring the blood pressure is nowadays, facilitating diagnosis and even prognosis of various diseases. This work analyzes and implements improvements in a non-invasive intracranial pressure monitoring system based on extensometer. One of the goals, regarding product development, is to analyze the unit as a whole- Sensor, Hardware, Firmware and Software- and propose improvements from the tests. The in vivo tests showed a good correlation with a Gold Stardard system signal showing the promising potential of the method.
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Medidas de tensões residuais por extensometria em componentes usados no setor da mobilidade / Measurements of residual stresses with strain gages for components used in the mobility sectorCione, Francisco Carlos 16 December 2011 (has links)
Muitas especificações de engenharia, procedimentos de fabricação, inspeção e controle de qualidade já começam a exigir que a análise da tensão residual de determinado componente seja avaliada. Isto está se tornando tão corriqueiro quanto às exigências referentes às propriedades mecânicas. No país existem poucos laboratórios de pesquisa qualificados para execução destes ensaios e também é constatada uma preocupante falta de mão de obra qualificada. A relevância do estudo e pesquisas em tensões residuais, ressalta para o desenvolvimento científico, tecnológico e inovação nos processos de fabricação de componentes para a indústria. Novos ferramentais e instrumentações para a investigação de microestrutura dos materiais, disponíveis em laboratórios de pesquisas tanto em instituições governamentais como em instalações privativas necessitam de pesquisadores habilitados o que está associado à formação de pessoal especializado dedicado a medidas de tensões residuais, ao desenvolvimento de procedimentos experimentais e técnicas de preparação de amostras que envolvam extensometria. A tensão residual, em componentes metálicos e ligas, tem origem em decorrência de processos de fabricação (fundição, tratamento térmico, usinagem, conformação mecânica) pelo qual se obtém a conformação estrutural do componente desejado. Estudar a formação e arranjo dos campos de tensões residuais podem permitir, entre outros ganhos, a elaboração de simulações por modelagem matemática mais refinada. Assim pode-se inferir, com maior detalhamento o comportamento destes componentes somando ganhos na resiliência à fadiga, sobrevida, segurança e redução de custo operacional de equipamentos e máquinas. O uso de extensometria na investigação de tensões residuais em rodas na industria automotiva contribuirá para a formação de uma maior base de dados que permitirá obter softwares de simulação FEM, com melhor índice da relação com modelagem matemática com o componente físico real. / Many engineering specifications, manufacturing procedures, inspection and quality controls have begun to require that the residual stress analysis of a particular component is evaluated. This is becoming as common place as the demands on the mechanical properties. In the country there are few research laboratories qualified to perform these tests and also found a disturbing lack of skilled labor. The relevance of the study and research on residual stresses, stresses the development of science, technology and innovation in manufacturing components for the industry. New tools and instrumentation for the investigation of microstructure of materials available in research laboratories both in governmental institutions such as private facilities in need of qualified researchers which is associated with the training of specialists dedicated to measurements of residual stresses, the development of experimental procedures and sample preparation techniques involving gages. The residual stress in metal and alloy components arises as a result of manufacturing processes (casting, heat treatment, machining and mechanical forming) by which to obtain the structural form of the desired component. Study the formation and arrangement of residual stress fields may allow, among other gains, the development of mathematical modeling simulations more refined. Thus it can be inferred, in more detail the behavior of these components by adding gains in resilience to fatigue, survival, security and operational cost reduction of equipment and machinery. The use of strain gage in the investigation of residual stresses in automotive wheels contribute to the formation of a larger database that will allow for FEM simulation software, with a better index of mathematical modeling with respect to the real physical component.
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Análise e melhoria de um sistema não invasivo de monitoramento da pressão intracraniana / Analysis and improvement of a non-invasive intracranial pressure monitoring systemRodrigo de Albuquerque Pacheco Andrade 03 October 2013 (has links)
A Pressão intracraniana (PIC) é um dos principais parâmetros fisiológicos em animais e humanos e sua morfologia é extremamente importante. Entretanto, todos os métodos de monitoramento existentes no mercado são invasivos, existindo uma ampla demanda por sistemas não invasivos, expandindo assim o campo de pesquisas acerca desse importante parâmetro neurológico, que só não é melhor estudado devido a forma invasiva de ser monitorado. A motivação é fazer com que o monitoramento da PIC seja tão comum e tão essencial quanto é hoje o monitoramento da pressão arterial, facilitando o diagnóstico e até prognóstico de diversas doenças. Este trabalho analisa e implementa melhorias de um sistema não invasivo de monitoramento da pressão intracraniana, baseado em extensometria. Um dos objetivos, no que tange o desenvolvimento do produto, é analisar o equipamento como um todo - Sensor, Hardware, Firmware e Software - e propor melhorias a partir dos testes realizados. Os testes realizados In vivo mostraram uma boa correlação do sinal com um sistema Gold Stardard, evidenciando o potencial promissor do método. / The intracranial pressure (ICP) is one of the main physiological parameters in animals and humans and its morphology is extremely important. However, all monitoring methods available in the market are invasive and there is a large demand for non-invasive systems, thus expanding the scope of research on this important neurological parameter, that just is not further studied because of the invasive method of monitoring. The motivation is to make monitoring the ICP as common and as essential, as monitoring the blood pressure is nowadays, facilitating diagnosis and even prognosis of various diseases. This work analyzes and implements improvements in a non-invasive intracranial pressure monitoring system based on extensometer. One of the goals, regarding product development, is to analyze the unit as a whole- Sensor, Hardware, Firmware and Software- and propose improvements from the tests. The in vivo tests showed a good correlation with a Gold Stardard system signal showing the promising potential of the method.
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Medidas de tensões residuais por extensometria em componentes usados no setor da mobilidade / Measurements of residual stresses with strain gages for components used in the mobility sectorFrancisco Carlos Cione 16 December 2011 (has links)
Muitas especificações de engenharia, procedimentos de fabricação, inspeção e controle de qualidade já começam a exigir que a análise da tensão residual de determinado componente seja avaliada. Isto está se tornando tão corriqueiro quanto às exigências referentes às propriedades mecânicas. No país existem poucos laboratórios de pesquisa qualificados para execução destes ensaios e também é constatada uma preocupante falta de mão de obra qualificada. A relevância do estudo e pesquisas em tensões residuais, ressalta para o desenvolvimento científico, tecnológico e inovação nos processos de fabricação de componentes para a indústria. Novos ferramentais e instrumentações para a investigação de microestrutura dos materiais, disponíveis em laboratórios de pesquisas tanto em instituições governamentais como em instalações privativas necessitam de pesquisadores habilitados o que está associado à formação de pessoal especializado dedicado a medidas de tensões residuais, ao desenvolvimento de procedimentos experimentais e técnicas de preparação de amostras que envolvam extensometria. A tensão residual, em componentes metálicos e ligas, tem origem em decorrência de processos de fabricação (fundição, tratamento térmico, usinagem, conformação mecânica) pelo qual se obtém a conformação estrutural do componente desejado. Estudar a formação e arranjo dos campos de tensões residuais podem permitir, entre outros ganhos, a elaboração de simulações por modelagem matemática mais refinada. Assim pode-se inferir, com maior detalhamento o comportamento destes componentes somando ganhos na resiliência à fadiga, sobrevida, segurança e redução de custo operacional de equipamentos e máquinas. O uso de extensometria na investigação de tensões residuais em rodas na industria automotiva contribuirá para a formação de uma maior base de dados que permitirá obter softwares de simulação FEM, com melhor índice da relação com modelagem matemática com o componente físico real. / Many engineering specifications, manufacturing procedures, inspection and quality controls have begun to require that the residual stress analysis of a particular component is evaluated. This is becoming as common place as the demands on the mechanical properties. In the country there are few research laboratories qualified to perform these tests and also found a disturbing lack of skilled labor. The relevance of the study and research on residual stresses, stresses the development of science, technology and innovation in manufacturing components for the industry. New tools and instrumentation for the investigation of microstructure of materials available in research laboratories both in governmental institutions such as private facilities in need of qualified researchers which is associated with the training of specialists dedicated to measurements of residual stresses, the development of experimental procedures and sample preparation techniques involving gages. The residual stress in metal and alloy components arises as a result of manufacturing processes (casting, heat treatment, machining and mechanical forming) by which to obtain the structural form of the desired component. Study the formation and arrangement of residual stress fields may allow, among other gains, the development of mathematical modeling simulations more refined. Thus it can be inferred, in more detail the behavior of these components by adding gains in resilience to fatigue, survival, security and operational cost reduction of equipment and machinery. The use of strain gage in the investigation of residual stresses in automotive wheels contribute to the formation of a larger database that will allow for FEM simulation software, with a better index of mathematical modeling with respect to the real physical component.
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Influência da perda óssea, tipo de retentor e presença de remanescente coronário no comportamento biomecânico de caninos superiores tratados endodonticamenteRoscoe, Marina Guimarães 27 February 2013 (has links)
Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The presence of bone loss is related to changes in the biomechanical behavior
of endodontically treated teeth. The purpose of this study was to evaluate the
effect of alveolar bone loss, ferrule presence and post type on the
biomechanical behavior of endodontically treated maxillary canines restored
with all-ceramic crowns. For the experimental analysis, forty upper human
canines were selected and divided into 8 experimental groups according 3
treatment variations: bone support, without or with 5.0 mm of bone loss; ferrule
presence, with or without 2.0mm of ferrule; and post type, restored with cast
post and cores or glass fiber post. The restored canines were loaded at a 15-
degree angle, and the deformation was measured using strain gauges placed
on the buccal and proximal root surfaces. Strain results were analyzed by 3-
way-ANOVA and Tukey HSD tests (α=.05). For the finite element analysis,
eight 3-D models were created, following the same variations of the
experimental analysis. The models were analyzed using the maximum principal
stress criteria for stress distribution analysis. The presence of ferrule decreased
significantly the buccal and proximal strain. The type of post showed slightly
influence on the stress distribution. The presence of bone loss increased
significantly the stress concentration and strain values in both regions mainly on
root dentin and surrounding cortical bone. Can be possible to conclude that the
presence of a ferrule improved the mechanical behavior, irrespective of the type
of post. The 5.0mm of bone loss increased significantly the stress concentration
and the strain on the root dentin. / A perda de inserção óssea está relacionada a mudanças no comportamento
biomecânico de dentes tratados endodonticamente. O objetivo deste estudo foi
avaliar o efeito da perda óssea alveolar, da presença de remanescente
coronário e do tipo de retentor intra-radicular no comportamento biomecânico
de caninos tratados endodonticamente e restaurados com cora em cerâmica
pura. Para a análise experimental, quarenta caninos superiores foram
selecionados e divididos em 8 grupos experimentais (n=10), de acordo com
três fatores em estudo: suporte ósseo, ausência e presença de 5.0mm de
perda óssea; remanescente coronário, ausência e presença de 2.0mm de
remanescente coronário; e tipo de retentor, núcleo moldado e fundido e pino de
fibra de vidro. Os caninos foram restaurados com cora em cerâmica pura
reforçada por disilicato de lítio. As amostras foram submetidas ao
carregamento de compressão a 15º em relação ao longo eixo do dente, e a
deformação mensurada por extensômetros fixados nas superfícies radiculares
vestibular e proximal. Os valores de deformação foram submetidos a Análise
de variância fatorial 2X2X2 seguido pelo teste Tukey HSD (α=0,05). Para a
análise de elementos finitos, oito modelos foram criados, simulando as
mesmas variáveis da análise experimental. Todas as estruturas foram
consideradas homogêneas e isotrópicas, a exceção do pino de fibra de vidro,
considerado ortotrópico. Foi utilizado o critério de máxima tensão principal para
análise de distribuição de tensões. A presença do remanescente coronário
diminuiu significativamente a deformação vestibular e proximal. O tipo de pino
mostrou pequena influência na distribuição de tensões. A presença da perda
óssea aumentou significativamente a concentração de tensões, principalmente
na dentina radicular e no osso cortical, e os valores de deformação em ambas
as regiões mensuradas. Pode-se concluir que a presença de remanescente
coronário dentinário melhorou o comportamento biomecânico, independente do
tipo de pino. A presença da perda óssea alveolar de 5.0mm aumentou
significativamente os valores de deformação e a concentração de tensões na
dentina radicular. / Mestre em Odontologia
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Análise progressiva da deformação e temperatura na superfície radicular geradas durante tratamento endodôntico e reabilitação de caninos superioresAmade, Euridsse Sulemane 21 December 2011 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In root filled teeth, the lake of knowledge about potential deleterious of temperature
rise and amount of strain generated during endodontic treatment and posterior
rehabilitation with different types of intra-radicular posts is common. The produced
heat and strain is dissipated on dentin structure, periodontal ligament and alveolar
bone. The aim of this in vitro study was to investigate the effects of endodontic
treatment and different post systems rehabilitation on the strain and temperature
rise in two different root dentin regions. For this experimental investigation, twenty
one extracted human canines teeth were sectioned 17 mm from their apex and
divided into three groups (n = 7): cast post-and-core, fiber glass post and
prefabricated steel post. All teeth were prepared for strain-gage and temperature
rise measurement, attaching two strain gages on distal and two thermocouples on
mesial root surfaces 2 mm and 10 mm from the crown cervical region. The
samples were fixed in a specific apparatus developed for this study and strain and
temperature rise were recorded during the following procedures: (1) root canal
preparation, (2) Final rinse and drying, (3) obturation process, (4) canal relief, (5)
post-space preparation, (6) Post modeling, (7) post trying, and (8) Resin cement
curing process (9) Resin cement light curing process. Data were analyzed by oneway
to compare both study factors among different procedures and two-way
analysis of variance to compare post systems and root region, followed by the
Tukey s HSD test ( = 0.05). Obturation process resulted in significantly higher
strain values on cervical root region and the post-space preparation on the apical
root region. The temperature rise reached in post-space preparation procedure
was the most dangerous alteration (4.0 14.9°C), exceeding the critical values
(10°C) even with water irrigation. The apical deformation produced in post-space
preparation was the highest of the entire rehabilitation process: 473.9, 438.1 and
313.0 μS for fiber glass post, cast post and core and prefabricated steel post
respectively. The resin cement light-curing resulted in significantly higher
temperature on cervical region for all groups. Within the limitations of this study the following conclusions could be drawn: most evaluated procedures produced low
temperature rise and strain values on cervical and apical root surface region,
except obturation process, canal relief, post-space preparation and resin cement
light-curing phase. Prefabricated steel post, inserted actively, resulted in high strain
during the post trying and post cementation. Post-space preparation is a critical
procedure and cautions must be taken to improve damage to the surrounding
tissues. / Em dentes desvitalizados, há frequentemente falta de preocupação dos
profissionais em relação ao potencial deletério da transmissão de calor e
deformação na dentina, ligamento periodontal e osso alveolar gerado pela terapia
endodôntica e reabilitação com retentores intra-radiculares. O objetivo deste
estudo in vitro foi investigar de forma progressiva a deformação e a variação de
temperatura geradas durante a realização do tratamento endodôntico e
reabilitação com diferentes tipos de retentores intra-radiculares. Para esta análise
experimental, vinte e um caninos superiores foram selecionados e divididos em 3
grupos experimentais (n = 7), de acordo com os três tipos de retentores em
estudo: PFV, pré-fabricado reforçado com fibra de vidro; NMF, Núcleo metálico
fundido em liga de NiCr; MET, retentor pré-fabricado metálico rosqueável. Todos
os dentes foram seccionados de modo que permanecesse um remanescente
radicular de 17,0 mm de comprimento. As amostras sofreram determinado preparo
para permitir a fixação de 2 extensômetros na superfície distal e 2 termopares tipo
J na superfície mesial da raiz em 2 regiões distintas: 2,0 mm (região cervical) e
10,0 mm (região apical) abaixo do limite cervical. As amostras foram fixadas em
aparato desenhado especificamente para este estudo, possibilitando a
mensuração, em tempo real, da deformação e da variação da temperatura durante
os seguintes procedimentos: (1) Instrumentação; (2) Irrigação final e secagem; (3)
Obturação; (4) Alívio imediato; (5) Preparo do espaço para retentor; (6) Moldagem
para NMF; (7) Prova dos retentores; (8) Cimentação adesiva; (9) Fotoativação do
cimento. Os valores de deformação foram primeiramente submetidos à Análise de
variância fatorial 2-way ANOVA (3X2) seguido pelo teste Tukey HSD (=0,05) e
novamente submetidos à Análise de variância fatorial One-Way ANOVA seguido
pelo teste Tukey HSD (=0,05). A obturação do canal radicular resultou em valores
significativamente altos de deformação na região cervical e o preparo do espaço
para retentor na região apical. O intervalo da variação de temperatura alcançada
durante o preparo do espaço para retentor foi à alteração mais alarmante (4,0 14,9°C), acima do nível crítico (10°C), mesmo na presença de constante irrigação.
A deformação apical produzida nesta mesma etapa foi a maior em todo o
processo de reabilitação avaliado: 473,9; 438,1; e 313,0 μS para os grupos PFV,
NMF e MET respectivamente. A fotoativação resultou em variação de temperatura
na região apical em todos os grupos experimentais, porém seus valores foram
abaixo do nível crítico. Pode-se concluir que a maioria dos procedimentos
avaliados apresentaram valores baixos de aumento de temperatura e deformação
em ambas as regiões cervical e apical, exceto a obturação, o alívio imediato, o
preparo do espaço para retentor e a fotoativação do cimento resinoso. O pino
metálico pré-fabricado resultou em maiores valores de deformação durante as
etapas de prova e cimentação do retentor. O preparo do espaço para retentor
constitui etapa crítica e precauções devem ser tomadas para evitar danos
mecânicos e biológicos ao dente e as estruturas de suporte adjacentes. / Mestre em Odontologia
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Resistência à fratura, padrão de fratura e deformação de raízes com canais excessivamente alargados restaurados com diferentes pinos e técnicas - avaliação mecânica e por extensometriaSilva, Gisele Rodrigues da 26 February 2007 (has links)
Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The widening of the root canal increases its fracture risk and is not clear yet, the
influence of the materials and techniques used to restore these teeth. The aim
of this study was to evaluate the effect of different posts and restorative
techniques in the fracture resistance, fracture mode and root strain in canals
excessively widened. One hundred thirty five standardized bovine roots, with
similar dimensions and endodontically treated, were randomly divided in 9
groups (n=15) with the root canals prepared with 10 mm depth and 1.5 mm
diameter. All roots received ferrule in the coronal ending with 0.5 mm depth and
2 mm extension. The roots of two reference groups were reconstructed with
nickel-chromium metallic cast post-and-core (NMF) and glass fiber post (PFV)
with composite resin core. For the experimental groups (weakened roots - wc
groups), the root canals were over prepared additionally with the depth of 9 mm
and the diameter increased to approximately 3,5 mm. Then the roots were
restored with metallic cast post-and-core (wcNMF); glass fiber post (wcPFV);
glass fiber post associated with accessory glass - ap - fiber post (wcPFVap);
direct composite resin - cr - in the medial and cervical thirds after luting the post
(wcPFVcr); direct composite resin associated with accessory posts in the
medial and cervical thirds, after luting the post (wcPFVcrap); the post was
reembased indirectly with composite resin - icr - (wcPFVicr); the post was
reembased indirectly with composite resin associated with accessory posts
(wcPFVicrap). All posts were fixed with chemical resinous cement, the core was
made with composite resin and the roots restored with metallic crown. The
samples were submitted to 3x105 mechanical fatigue cycles of 50 N load and
fracture resistance measured in a mechanical testing machine with tangential
load application (135º). Five samples of each group received two strain gauges
adhered in the mesial and buccal surfaces of the root, 1mm below the cervical
crown ending, in the center of the tooth, to measure roots strain under
continuous 0 to 100 N loading. Fracture mode was classified in accordance to
the degree of destruction of the dental structure, in catastrophic or repairable.
The data were submitted to ANOVA (2x2)l to one-way and Tukey´s test
(α=0.05). The factorial analysis demonstrated significant decrease of the
fracture resistance and catastrophic failures for the wcNMF group. Roots
widened canals restored with composite resin and/or accessory fiber posts
result in fracture resistance values similar to NMF group, however, these
demonstrated more repairable fracture. The strain-gauge analysis didn t present
significant differences in the superficial strain of the root. Fiber glass post
associated with composite resin or with accessory fiber glass posts, seems to
be more indicated as alternative to metallic cast post-and-core in weakened
roots, because of the lower risk of catastrophic fractures. / O alargamento do canal aumenta o risco de fratura dentária e ainda não está
clara a influência dos materiais e técnicas empregados para restaurar dentes
com estas características. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de
diferentes pinos e técnicas restauradoras na resistência à fratura, padrão de
fratura e deformação de raízes com canais excessivamente alargados. Foram
empregadas 135 raízes bovinas com dimensões semelhantes, tratadas
endodonticamente, aleatoriamente divididas em 9 grupos (n= 15). Os canais
foram preparados com 10 mm de profundidade e 1,5 mm de diâmetro e as
raízes receberam preparo com férula de 0,5 mm de profundidade e 2 mm de
extensão. Dois grupos de referência foram restaurados com retentores intraradiculares
metálicos fundidos em níquel-cromo (NMF) e pino de fibra de vidro
(PFV) com núcleo de preenchimento em resina composta. Para os demais
grupos, os canais radiculares foram alargados na profundidade de 9 mm e o
diâmetro aumentado para ±3,5 mm, padronizando a espessura de dentina
remanescente em 0,5mm no terço coronário da raiz. Os canais alargados (ca)
foram então restaurados com, núcleo metálico fundido (caNMF); pino de fibra
de vidro (caPFV); pino de fibra de vidro associado a pinos de fibra de vidro
acessórios (caPFVpa); preenchimento direto com resina composta nos terços
médio e cervical após cimentação do pino (caPFVrd); preenchimento direto
com resina composta associado a pinos acessórios, após cimentação do pino
(caPFVrdpa); pino reembasado com resina composta de forma indireta
(caPFVri); pino reembasado com resina composta de forma indireta associado
a pinos acessórios (caPFVripa). Todos os procedimentos de cimentação foram
realizados com cimento resinoso de ativação química, os núcleos de
preenchimento em resina composta e as raízes restauradas com coroa total
metálica. As amostras foram submetidas a 3x105 ciclos de fadiga mecânica de
50N de carga. Em cinco amostras de cada grupo, dois extensômetros foram
aderidos à raiz, um na mesial e outro na vestibular, 1 mm abaixo do limite
cervical da coroa, no centro do dente, para mensurar a deformação das raízes
sob carregamento contínuo de 0 a 100N. A resistência à fratura (N) das
amostras foi então medida em máquina de ensaio mecânico com aplicação de
carga tangencial (135º). Os dados foram submetidos à análise de variância
fatorial (2x2), para comparar o efeito do tipo de retentor em função do tipo de
raiz, e em fator único, para avaliar os métodos de preenchimento, seguido pelo
teste de Tukey (α=0,05). O padrão de fratura foi classificado de acordo com o
grau de comprometimento da estrutura dentária em catastrófica ou reparável. A
análise estatística fatorial demonstrou significativa redução da resistência à
fratura e falhas catastróficas para o grupo caNMF. Valores de resistência
comparável ao grupo NMF e padrão de fratura reparável foram obtidos em
raízes com canais alargados, sempre que a resina composta ou pinos de fibra
acessórios foram utilizados. Não houve diferença significante na deformação
externa da raiz entre os grupos estudados. Pode-se concluir que o uso de
pinos de fibra de vidro, associado ao preenchimento com resina composta e/ou
pinos de fibra de vidro acessórios, parece ser mais indicado como alternativa
ao núcleo metálico fundido em raízes fragilizadas, devido ao menor risco de
fraturas catastróficas. / Mestre em Odontologia
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Estudo do processo de dobramento a frio de grampo para feixe de mola / Study of cold work process at U-bolts for leaf springLúcio, João Gilberto 13 December 2013 (has links)
O aço SAE 1552 modificado é um desenvolvimento recente da família do aço carbono manganês ligado ao silício, sendo utilizado para confecção de grampo U que tem como finalidade prender o feixe de molas no eixo do veículo. A somatória das fases de produção dessa matéria prima introduz os limites de resistência mecânica final necessária para atender a classe de resistência normativa. A peça produzida com esse aço tem alcançado crescimento de utilização na indústria automotiva devido à mesma apresentar propriedades mecânicas que atendem a requisitos normativos de classe de resistência e com vantagem de evitar tratamento térmico na fase de confecção do grampo e sendo esse processo realizado a frio em todas as suas fases. O objetivo desse trabalho foi estudar falha de grampo na etapa do processo de dobramento em forma de U e aplicar ensaios como: programa de simulação de tratamento térmico Stecal 3.0, ultrassom, fadiga, teste de cela e análise de fratura para solucionar essas falhas. Também foi realizado ensaios para prever fraturas catastróficas como: elementos finitos através de programa de computador Abaqus, ensaio de extensometria, tenacidade a fratura e medições de tensões residuais através de técnica de difração de raios-x. Foi concluído através dos resultados dos estudos de microestrutura resultante de tratamento térmico da matéria prima que o processo com resfriamento controlado em esteira é mais adequado para a produção do aço para confecção de grampo. O ensaio de ultrassom antes e após ensaio de fadiga possibilitou dimensionar o crescimento da profundidade da trinca em cotovelo de grampo e através de elementos finitos e extensometria associado com mecânica da fratura foi possível conhecer as tensões em ponto de estudo e entender o motivo de não ocorrer falha catastrófica. O ensaio de difração de raios-x permitiu o entendimento das tensões residuais introduzidas na peça de estudo. / SAE 1552 steel modified is a recent development of manganese carbon steel group linked to silicon, which is used to manufacture u-bolt that aims to fix leaf spring at vehicle axle in the back part. The sum of production stages of this raw material introduces the final mechanical resistance limits to meet class rules resistance. The piece produced with this steel has achieved growth of use in the automotive industry due to the mechanical properties it presents, which meet regulatory requirements for strength class and the advantage of avoiding heat treatment during manufacturing of the u-bolt and all the phases of this process are carried out in cold. This work aims to study the u-bolt failure during the folding process in the form of U and apply tests such as heat treatment simulation -Stecal 3.0, ultrasonic test, fatigue test, cell testing and analysis of crack. Other tests have been carried out to predict catastrophic fractures such as: finite element through computer program called Abaqus, extensometry testing, toughness testing for fracture and residual stress measurement by X ray diffraction technique. Results of heat treatment studies, by microstructure analysis, allowed choosing appropriate process for steel production. Ultrasonic testing before and after fatigue testing enabled to measure growth of crack depth on u-bolt elbow, and through finite element and extensometry testing associated with Mechanical of Fracture it was possible to know the stress concentrated at a point and to understand why catastrophic failure did not occur. Residual stress understanding has provided overall vision of u-bolt studied and contributed to have precision in measurement at inner and outer part of the u-bolt elbow.
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Estudo do processo de dobramento a frio de grampo para feixe de mola / Study of cold work process at U-bolts for leaf springJoão Gilberto Lúcio 13 December 2013 (has links)
O aço SAE 1552 modificado é um desenvolvimento recente da família do aço carbono manganês ligado ao silício, sendo utilizado para confecção de grampo U que tem como finalidade prender o feixe de molas no eixo do veículo. A somatória das fases de produção dessa matéria prima introduz os limites de resistência mecânica final necessária para atender a classe de resistência normativa. A peça produzida com esse aço tem alcançado crescimento de utilização na indústria automotiva devido à mesma apresentar propriedades mecânicas que atendem a requisitos normativos de classe de resistência e com vantagem de evitar tratamento térmico na fase de confecção do grampo e sendo esse processo realizado a frio em todas as suas fases. O objetivo desse trabalho foi estudar falha de grampo na etapa do processo de dobramento em forma de U e aplicar ensaios como: programa de simulação de tratamento térmico Stecal 3.0, ultrassom, fadiga, teste de cela e análise de fratura para solucionar essas falhas. Também foi realizado ensaios para prever fraturas catastróficas como: elementos finitos através de programa de computador Abaqus, ensaio de extensometria, tenacidade a fratura e medições de tensões residuais através de técnica de difração de raios-x. Foi concluído através dos resultados dos estudos de microestrutura resultante de tratamento térmico da matéria prima que o processo com resfriamento controlado em esteira é mais adequado para a produção do aço para confecção de grampo. O ensaio de ultrassom antes e após ensaio de fadiga possibilitou dimensionar o crescimento da profundidade da trinca em cotovelo de grampo e através de elementos finitos e extensometria associado com mecânica da fratura foi possível conhecer as tensões em ponto de estudo e entender o motivo de não ocorrer falha catastrófica. O ensaio de difração de raios-x permitiu o entendimento das tensões residuais introduzidas na peça de estudo. / SAE 1552 steel modified is a recent development of manganese carbon steel group linked to silicon, which is used to manufacture u-bolt that aims to fix leaf spring at vehicle axle in the back part. The sum of production stages of this raw material introduces the final mechanical resistance limits to meet class rules resistance. The piece produced with this steel has achieved growth of use in the automotive industry due to the mechanical properties it presents, which meet regulatory requirements for strength class and the advantage of avoiding heat treatment during manufacturing of the u-bolt and all the phases of this process are carried out in cold. This work aims to study the u-bolt failure during the folding process in the form of U and apply tests such as heat treatment simulation -Stecal 3.0, ultrasonic test, fatigue test, cell testing and analysis of crack. Other tests have been carried out to predict catastrophic fractures such as: finite element through computer program called Abaqus, extensometry testing, toughness testing for fracture and residual stress measurement by X ray diffraction technique. Results of heat treatment studies, by microstructure analysis, allowed choosing appropriate process for steel production. Ultrasonic testing before and after fatigue testing enabled to measure growth of crack depth on u-bolt elbow, and through finite element and extensometry testing associated with Mechanical of Fracture it was possible to know the stress concentrated at a point and to understand why catastrophic failure did not occur. Residual stress understanding has provided overall vision of u-bolt studied and contributed to have precision in measurement at inner and outer part of the u-bolt elbow.
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