abstract: Dwindling energy resources and associated environmental costs have resulted in a serious need to design and construct energy efficient buildings. One of the strategies to develop energy efficient structural materials is through the incorporation of phase change materials (PCM) in the host matrix. This research work presents details of a finite element-based framework that is used to study the thermal performance of structural precast concrete wall elements with and without a layer of phase change material. The simulation platform developed can be implemented for a wide variety of input parameters. In this study, two different locations in the continental United States, representing different ambient temperature conditions (corresponding to hot, cold and typical days of the year) are studied. Two different types of concrete - normal weight and lightweight, different PCM types, gypsum wallboard's with varying PCM percentages and different PCM layer thicknesses are also considered with an aim of understanding the energy flow across the wall member. Effect of changing PCM location and prolonged thermal loading are also studied. The temperature of the inside face of the wall and energy flow through the inside face of the wall, which determines the indoor HVAC energy consumption are used as the defining parameters. An ad-hoc optimization scheme is also implemented where the PCM thickness is fixed but its location and properties are varied. Numerical results show that energy savings are possible with small changes in baseline values, facilitating appropriate material design for desired characteristics. / Dissertation/Thesis / M.S. Civil Engineering 2012

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.

Orientador: Janito Vaqueiro Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T10:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavaguti_Marcelo_M.pdf: 8323924 bytes, checksum: dbbe1ab33c8e68d868a50f1f3b779398 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O processo de perfilação a frio é usado na indústria de fabricação de metal por aproximadamente 100 anos e seu desenvolvimento se deu com a experiência adquirida pelos operadores das perfiladeiras através do método de tentativa e erro, mas com a evolução das máquinas e da informática, surgiu a tecnologia das simulações computacionais que tem sido amplamente desenvolvida, fornecendo modelos capazes de predizer o comportamento do material de trabalho durante sua conformação mecânica e minimizando o tempo antes gasto com o método de tentativa e erro. Neste estudo, o processo de perfilação a frio foi simulado numericamente através do software MSC SuperForm 2002 baseado no método de elementos finitos com o intuito de analisar o comportamento da tensão longitudinal na região da base da chapa simulada buscando compreender os motivos pelos quais os furos pré-estampados na região da base das chapas de metal perfiladas industrialmente estavam apresentando um estreitamento de sua largura devido ao deslocamento transversal que suas arestas laterais sofriam durante a conformação mecânica do material, e com os resultados das simulações analisados, propor uma novo modelo geométrico para o ferramental da perfiladeira real / Abstract: The cold roll-forming process has been applied in the metal industry for about a hundred years and its development is due to the fact that this experience was acquired by the roll-forming operators through the trial-and-error method. Later, with the evolution of the machines and information technology, it was possible to create a new technology for computer simulations, which has been highly developed, so that it could supply models not only able to predict the behaviour of the work material during its metal forming process but also minimizing the length of time initially spent on the trial-and-error method. In this study, the cold roll-forming process was numerically simulated by MSC Superform 2002 software based on a finite element method with the purpose of analyzing the longitudinal stress behaviour in the region of the simulated sheet web, this study aims for a better understanding about the reasons why the pre-notched holes in the industrially ro11-formed metal sheet web were presenting a narrowing in the width due to a tranversal displacement that their lateral edges were suffering during the metal forming process of the material, and also, with the results of the simulations analized, proposes a new geometric model for the tooled real roll forming / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Altair A. Del Bel Cury / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-28T23:43:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_EduardoPassos_D.pdf: 4550295 bytes, checksum: 68320e2f849e4ffbb6731204012d540e (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Os dados sobre a associação entre os implantes osseointegrados e a prótese parcial removível de extremidade livre (PPREL) são poucos e inconclusivos. Devido a isso, foi objetivo deste trabalho avaliar através do método dos elementos finitos bidimensional (MEF) a distribuição das tensões nas estruturas de suporte da PPREL associada a um implante osseointegrado - Sistema Branemark - de 10,0 x 3,75 mm, localizado na porção distal do rebordo alveolar, atuando como suporte para a base da PPREL. Para isto, foram criados 3 modelos, que em corte sagital representaram: Modelo A (MA) - Hemiarcada contendo os dentes naturais 33 e 34, e ausência dos dentes 35, 36 e 37; Modelo B (MB) - Semelhante ao MA, com uma PPREL convencional, substituindo os dentes ausentes; Modelo C (MC) - Semelhante ao MB, com um implante na região posterior do rebordo, servindo como suporte. Com o auxílio do programa de elementos finitos, ANSYS 5.5, os modelos foram carregados com forças verticais de 50 N em cada ponta de cúspide. O mapa de tensões evidenciou máxima e mínima concentração de tensões de (MPa): MA (39,668 e 0,005); MB (72,430 e 0,736) e MC (205,662 e 0,057). O deslocamento máximo foi (em mm): MA (0,064); MB (0,107) e MC (0,099). A presença da PPREL (MB) solicitou mais as estruturas de suporte em comparação ao MA; a presença do implante (MC) permitiu níveis de tensão Menores na parte posterior do rebordo alveolar e níveis semelhantes no dente 34, suporte da PPREL, quando comparados aos valores do MB; com níveis elevados de tensão no corpo do implante. Conclui-se Que a presenca da PPREL proporcionou maiores valores de tensão para as estruturas de suporte e Que a presenca do implante osseointearado proporcionou suporte para a base da PPREL. diminuindo a intrusão desta sobre a fibromucosa. promovendo menores níveis de tensão na porcão posterior do rebordo / Abstract: Little is know about the association of osseointegrated implant with a distal extension removable partial denture (DERPD). In view of that, a two-dimensional finite element analysis (FEA) was carried out to study the association of Branemark implant 10. O x 3.75 mm with DERPD, located in the dista! portion of the alveolar edge, acting as support. For this, 3 plane strain models were created, represented in sagital cut: Model A (MA) - Hemiarc containing the natural teeths 33 and 34, and absence of the teeths 35. 36 and 37; Model B (MB) - Similar to MA, with a conventional DERPD; Model C (MC) Similar to MB, with one implant in the retromolar area. The models were loaded with vertical forces of 50 N in finite element program, ANSYS 5.5. The stresses map showed for the maximum and the minimum von Mises stresses, the following values (Mpa), respectively: MA (39.668 and 0.005); MB 72.430 and 0.736) and MC (205.662 AND 0.057). The maximum displacement were (mm): MA (0.064); MB (0.107) and MC (0.099). The presence of DERPD (MB) requested more the support structures in comparison with the MA; the presence of implant (MC) allowed smaller stresses levels in the alveolar edge and similar levels in the tooth 34, support of RPD, when compared to the values of MB; and high levels of stress in the implant body. Thus. the presence of DERPD provided laraer stresses values for the support structures and that the presence of the implant provided support tor the DERPD base. reducina the intrusion on the fibromucosa. promotina smaller stresses levels in the subseauent portion of the edae / Doutorado / Protese Dental / Doutor em Clínica Odontológica

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-11-06T13:37:53Z No. of bitstreams: 1 paulohenriquedarochaduque.pdf: 1698700 bytes, checksum: 10981084ef7d6b6c2e58c081df3f2f4f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-11-09T14:24:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 paulohenriquedarochaduque.pdf: 1698700 bytes, checksum: 10981084ef7d6b6c2e58c081df3f2f4f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T14:24:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 paulohenriquedarochaduque.pdf: 1698700 bytes, checksum: 10981084ef7d6b6c2e58c081df3f2f4f (MD5) Previous issue date: 2017-08-08 / Durante o tratamento ortodôntico é frequente que o profissional realize movimentos distais dos dentes. Uma forma eficiente para movimentar um dente sem que inclinações indesejadas aconteçam é aproximar as forças do centro de resistência dentário (CR). Não foi encontrado na literatura citações de bráquetes préfabricados com ganchos de altura que permitam que a força aplicada a eles passe pelo CR. Desenvolver um protótipo virtual de um acessório ortodôntico com o gancho alongado verticalmente e realizar testes através do Método de Elementos Finitos (MEF) para avaliar o comportamento biomecânico do dente, simulando três situações de exposição de forças: passando pelo CR, acima do CR e abaixo do CR. Foi desenvolvido um bráquete ortodôntico com uma extensão vertical de 15 mm de altura e 1 mm de diâmetro em sua aleta distal. Através do MEF foi realizada a simulação da aplicação de forças no sentido distal do canino utilizando o bráquete com o dispositivo criado. A criação do protótipo virtual para realização dos testes em MEF foi realizada com êxito. Observou-se que a tendência de deslocamento do canino obteve um maior movimento de corpo quando a força estava passando próximo ao CR. / During orthodontic treatment, the professional often performs distal movements of the teeth. An efficient way to move a tooth without undesired inclinations is to approach the forces of the center of tooth resistance (RC). We have not found in the literature quotes of prefabricated brackets with height hooks that allow the force applied to them to pass through the RC. The objective of the present study was to develop a virtual prototype of an orthodontic attachment with the hook vertically elongated and perform tests using the Finite Element Method (FEM) to evaluate the biomechanical behavior of the tooth, simulating three situations of force exposure: passing through the RC, above the RC and below the RC. An orthodontic bracket with a vertical extension of 15 mm in height and 1 mm in diameter was developed in its wings. Through the FEM, the simulation of the application of forces in the distal direction of the canine was performed using the bracket with the created device. The creation of the virtual prototype to perform the MEF tests was carried out successfully. It was observed that the movement tendency of the canine obtained a greater body movement when the force was passing near the RC.

Este estudo teve como objetivo analisar as tensões do osso periimplantar, analisando as forças axiais e oblíquas incidentes em um modelo 3D usando Método de Elementos Finitos (MEF) a partir de modelo experimental in vitro, que consistiu em: 1 implante Brånemark System MkIIIGroovde (3,75 mm de diâmetro, 13,0 mm de comprimento); 1 pilar multi-unit de 5mm de altura com parafuso de titânio e torque de 20Ncm; infraestrutura de cobalto-cromo revestida com cerâmica feldspática aparafusada com torque de 10 Ncm, e poliuretano simulando o osso. Para obter dados de deformação, extensômetros lineares elétricos (Strain Gauges) foram utilizados e os valores obtidos foram comparados com o MEF gerado a partir do escaneamento do modelo em Micro CT e reconstruído tridimensionalmente no software Simpleware. Uma vez construído o modelo do MEF, as propriedades mecânicas dos implantes de titânio foram substituídas pelas propriedades dos implantes de zircônia Y-TZP no programa ANSYS. Uma carga vertical e uma oblíqua, cada uma de 300N, foram aplicadas no centro da face oclusal da coroa de cada modelo e, em seguida, as tensões foram verificadas na região do osso periimplantar. As tensões encontradas no modelo de EF com força vertical aplicada foram 0,92 MPa na região vestibular, 1,15 MPa na lingual, 0,98 MPa na mesial e 1,00 MPa na região distal para implante de titânio. Quando utilizado implante de zircônia com carga aplicada vertical os valores de tensão foram em vestibular 11,66 MPa, em lingual 9,73 MPa, em mesial 9,76 MPa e em distal 9,59 MPa. No modelo de EF com força oblíqua de 30o os valores foram em vestibular 0,92 MPa, em lingual 1,14 MPa, em mesial 0,97 MPa e em distal 0,99 MPa com o mesmo implante de titânio. O mesmo implante com carga inclinada (30o) gerou valores de tensão de 10,23 MPa em vestibular, 8,30 MPa em lingual, 8,48 MPa em mesial e 9,51 MPa em distal. A tensão diminuiu numericamente com o implante de zircônia, com as incidências de cargas verticais e oblíquas. / This study aimed to analyze the tensions of the periimplant bone around a single implant, analyzing axial and oblique incident forces in a 3D Model using Finite Element Method. Experimental in vitro model consisted of: Brånemark System MkIIIGroovde implant (3.75 mm diameter, 13.0 mm length); multi-unit set abutment of 5mm height with titanium screw and trque of 20Nm; cobalt-chromium coping coated with feldspathic ceramic screwed with a torque of 10Nm, and olyurethane simulating the bone. Strain gauges were used to set up this experimental model and the values obtained were compared with FEM generated from the model scanning in Micro CT and developed in Simpleware software. After this, the mechanical properties of the titanium implants were replaced by the properties of Y-TZP zirconium implants in ANSYS software. A vertical and an oblique load, each one of 300N, were applied on the center of the occlusal aspect of the crown of each model and then the tensions were verified in the periimplant bone region. The tensions generated in the FE model with vertical force applied were 0.92 MPa on vestibular region, 1.15 MPa on lingual, on mesial 0.98 MPa and 1.00 MPa on distal region for titanium implant. When applied vertical load in zirconia implant, the values were 11.66 MPa on vestibular, 9.73 MPa on lingual, 9.76 MPa on mesial and 9.59 MPa on distal. In the FE model under 30o oblique load, the values were 0.92 MPa on vestibular, 1.1457 MPa on lingual, 0.97 MPa on mesial and 0.99 MPa on distal with the same titanium implant. Zirconium implant with oblique load (30o) generated tension values of 10.23 MPa on vestibular, 8.30 MPa on lingual, 8.48 MPa on mesial and 9.51 MPa on distal. The stress numerically decreased with zirconia implant with vertical and oblique loads.

Visando melhorar a qualidade de vida dos pacientes com perdas de estrutura maxilar faz-se necessária sua reabilitação, seja ela cirúrgica ou protética por meio de próteses obturadoras, esta última, um recurso terapêutico que minimiza os distúrbios funcionais, estéticos e psicológicos. Este estudo avaliou o comportamento biomecânico de prótese obturadora maxilar Classe II de Okay retida por implantes e sistema de retenção ERA®, observando as tensões geradas no tecido gengivo-mucoso e ósseo maxilar. A Análise de Elementos Finitos foi realizada empregando-se um modelo digital desenvolvido a partir da tomografia computadorizada de um indivíduo adulto. Quatro implantes foram posicionados na maxila, em região de incisivo lateral, canino, segundo pré-molar e primeiro molar esquerdos, onde as estruturas do sistema de retenção ERA® foram posicionadas nas extremidades de uma barra metálica e convertidas para serem representadas por superfícies. Utilizou-se o programa Rhinoceros® versão 5.0 para gerar o modelo maxilar BioCAD 3D, incorporando-se os modelos CAD dos implantes, UCLAS e o CAD do sistema de retenção ERA®. O CAD do sistema ERA®, fundido em metal, foi desenvolvido a partir de imagens geradas pelo microCT SkyScan 1176 Bruke no formato BMP e TIFF. Essas imagens no formato TIFF foram exportadas para o software img2dcm, convertidas para o formato DICOM e então exportadas para o software Invesalius que reconstruiu tridimensionalmente gerando uma malha no formato STL. As estruturas finalizadas foram exportadas para software Hyperworks 13.0 e pós-processadas com a visualização de resultados pelo Hyperview, tendo sido aplicada uma força de 80N na plataforma oclusal e de 35N na plataforma incisal. Foi realizada uma análise qualitativa, correspondente à escala de máxima tensão principal e os valores quantitativos expressos em MPa. Ocorreu um deslocamento máximo da prótese obturadora na região sem suporte ósseo, tendo como fulcro a linha de ressecção óssea. Observou-se menos forças de tração do que de compressão. As forças analisadas se mostraram bastante favoráveis à estabilidade da prótese obturadora implanto-retida por se apresentarem bem distribuídas pelo tecido gengivo-mucoso e ósseo da maxila remanescente, indicando que o sistema ERA® de retenção é adequado para reabilitação maxilar das perdas ósseas Classe II de Okay. / Searching to improve quality of life of the patients that had sustained structural maxillary loss with the necessity of rehabilitation, either through surgery or obturator prosthesis, which is a therapeutic resource to minimize functional, esthetic and psychological impairments. This study evaluated the biomechanical behavior of an Okay Class II obturator prosthesis implant retained and ERA® system, analyzing the resultant stress on the soft and bone tissue. The finite element analysis was made with a digital model constructed from a computed tomography. Four implants were positioned on the left maxillae, on the following regions: lateral incisor, canine, second premolar and first molar, with the ERA® system positioned on the extremities of a metallic bar. The software used to create the BioCAD 3D model was Rhinoceros v. 5.0, including the CAD models from the implants, UCLAS and ERA® system. The ERA® CAD model was obtained from a microCT SkyScan 1176 Bruke images, on the BMP and TIFF format. The TIFF images were exported to the img2dcm software, converted in DICOM format and finally exported to the software Invesalius, were the STL mesh was created. All mesh were imported into the software Hyperworks v. 13.0 and the post-processing was visualized on Hyperview. The force applied was of 80N over the occlusal platform and of 35N over the incisal platform. A quantitative analysis was performed, corresponding to the maximum main stress, expressed in MPa. The obturator prosthesis suffered its maximum dislocation on the region with no bone support, with the bone resection line as fulcrum. Less tension forces were observed, when comparing to compression. The forces observed were favorable to maintain the implant retained prosthesis stabilization, with good distribution over the soft and bone tissues, suggesting that the ERA® retention system is suitable to Okay Class II maxillary bone loss.

O foco do presente trabalho é estudar a intensificação da pressão de contato entre os dentes de duas engrenagens cilíndricas de dentes retos, que ocorre por causa do deslocamento dos componentes de um redutor de velocidades. Essa intensificação ocorre inclusive em um redutor fabricado sem quaisquer erros de usinagem ou de montagem. A correção de hélice é uma usinagem realizada na superfície do dente da engrenagem que compensa os deslocamentos dos eixos e engrenagens, devido à flexão e à torção, e os deslocamentos dos dentes das engrenagens, devido à flexão e à pressão de contato. Foram estudados efeitos importantes para essa correção de hélice em um redutor de velocidades. Com isso, foi desenvolvido um modelo analítico que calcula a correção necessária para diminuir esse intensificador de pressão de contato em função dos deslocamentos citados acima. Esse modelo analítico foi comparado com um modelo analítico da literatura e com o software comercial RIKOR®. Os resultados de correção de hélice propostos são similares aos da literatura e do RIKOR® com exceção das bordas das engrenagens, aonde existem algumas divergências. Posteriormente, foi desenvolvido um modelo sólido de engrenagem com o perfil evolvente e com as correções de hélice calculadas analiticamente. Este modelo tridimensional (3D) foi elaborado usando os softwares SolidWorks® e Inventor® e simulado por elementos finitos por meio do software ANSYS®. Verificou-se que as três correções de hélice - a proposta, a da literatura e a do RIKOR® - realmente diminuem a intensificação de pressão de contato no flanco do dente da engrenagem. Por fim, foi possível visualizar que a correção proposta nesta dissertação é 3% mais efetiva que a proposta pela literatura e pelo RIKOR® para o caso analisado. / This work will study the contact pressure intensifier between two spur gears teeth, which exists due to the displacement of the components of the gearbox. This effect occurs even in gearboxes manufactured without any machining and/or assembling errors. The lead correction is a machining operation conducted at the gear tooth surface that compensates the displacement of shafts and gears, due to bending and torsion, and the gear teeth displacement, due to bending and contact pressure. Factors that are important to the lead correction in gearboxes were studied. An analytical model was proposed in order to evaluate the lead correction necessary to diminish the contact pressure intensifier as a function of the displacements mentioned above. This analytical model was compared to a literature one and to the commercial software RIKOR®. The results of the proposed lead correction are similar to the literature and RIKOR® ones, although there are differences at the borders of the gears. This work also describes the development of a solid model of the gears and shafts with the involute profile and the lead correction evaluated analytically. This model is tridimensional (3D) and was designed using SolidWorks® and Inventor software. It was simulated using finite element analysis software ANSYS® and it was possible to verify that the three lead corrections - proposed, from literature and from RIKOR® - diminished the contact pressure intensifier at the gears tooth flank. It was also possible to verify that the lead correction proposed is 3% more effective than the other ones for the case analyzed.

O objetivo deste estudo foi verificar a influência das dimensões do corpo-de-prova sobre a tensão de contração de um compósito em sistemas de teste com compliances conhecidos e em um sistema hipotético com compliance zero. A distribuição das tensões foi avaliada através de análise por elementos finitos. Cilindros de vidro com 2, 4 ou 6 mm de diâmetro foram fixados nas garras da máquina de ensaios (Instron 5565). As alturas dos corpos-de-prova foram definidas ajustando-se a distância entre os cilindros (0,5, 1, 2 e 4 mm). Um compósito quimicamente ativado (Bisfil 2B, Bisco) foi aplicado entre os cilindros. A força máxima após 30 min foi dividida pela área da seção transversal do corpo-de-prova para se obter a tensão nominal (MPa). A partir dos valores do módulo de elasticidade do vidro, diâmetro do cilindro e força desenvolvida, o valor da tensão nominal experimental foi corrigida para estimar a tensão que teria sido obtida caso o sistema tivesse compliance igual a zero. Estes valores foram utilizados na análise por elementos finitos. Alturas menores geraram maior tensão nominal apenas nos diâmetros 4 mm e 6 mm. Houve uma correlação linear direta entre tensão e fator-C. Porém, o efeito de borda ficou evidente nas curvas dos dados agrupados por diâmetro. Não houve relação entre tensão nominal e volume de compósito para todo o conjunto de dados. A correção da tensão resultou em valores mais altos e ampliou as diferenças de tensão entre as alturas. A simulação por elementos finitos evidenciou pronunciado efeito de borda em situações de alto confinamento e os valores da tensão máxima de Von Mises foram mais altos do que a tensão nominal 9 corrigida em qualquer condição experimental. Foi possível concluir que as dimensões do espécime influenciaram os valores de tensão nominal. É possível inferir que a eliminação do compliance tornaria esta influência mais evidente. Existe um pronunciado efeito de borda neste tipo de ensaio, principalmente em condições de alto confinamento. / The objective of the present study was verify the influence of specimen dimensions on polymerization shrinkage stress of a dental composite in testing systems of known compliance and in a hypothetical system with zero compliance. Stress distribution was evaluated using finite element analysis. Glass rods with 2, 4, or 6 mm diameters were attached to a universal testing machine (Instron 5565). Specimen height was defined by adjusting the distance between the rods (0.5, 1, 2 or 4 mm). A self-cure composite (Bisfil 2B, Bisco) was applied between them. Maximum contraction force after 30 min was divided by the cross-sectional area of the specimen in order to obtain nominal stress (MPa). The corrected nominal stress was calculated using the elastic modulus and elongation of the components of the system, together with the force registered during testing. Corrected values were used in the finite element analysis. Shorter specimens generated higher nominal stress only for the 4 mm and 6 mm specimens. There was a direct linear correlation between stress and C-factor. However, the effect of boundary restraints became evident when data were grouped by diameter. No correlation was found between nominal stress and specimen volume. Data correction for compliance amplified the differences in stress produced by different heights. Finite elements analysis revealed an accentuated boundary effect in high confinement groups. Maximum Von Mises stress was higher than corrected nominal stress in all groups. It was concluded that specimen dimensions influenced test results. Eliminating the influence of system compliance made the effect of specimen 11 dimensions on stress more evident. Boundary restraints have a strong influence in test results, mostly in highly confined conditions.

O objetivo foi avaliar a influência de variações no formato da férula dada por núcleo estojado sobre as tensões desenvolvidas na raiz em um modelo tridimensional de um segundo pré-molar superior submetido a quatro condições de carregamentos: cunha, alavanca vestibular, alavanca proximal e torção. Seis modelos foram confeccionados a partir das dimensões médias obtidas na literatura. Um deles representou o dente hígido, e outros cinco dentes restaurados com coroa e retentor intra-radicular fundido: um simulou núcleo simples, sem férula (E2A0), e em quatro modelos variou-se o tamanho do espelho (E) em 1/3 da espessura da parede radicular (E1) ou 2/3 (E2) e a altura (A) da férula foi equivalente a E1 (A1) ou a E2 (A2); ou seja: os modelos E1A1 e E2A2 tiveram 45º de inclinação do bisel da férula. Todas as estruturas foram consideradas homogêneas, isotrópicas e lineares elásticas. Os resultados permitem afirmar que a férula não parece necessária para melhorar a distribuição de tensões e que, exceto para o caso de carregamento longitudinal (que demonstrou ser o menos danoso), o cimento ficou submetido a tensões que justificam sua fratura e a dentina apresentou tensões de tração compatíveis com fraturas longitudinais (com início na crista óssea), especialmente para a alavanca vestibular. / The aim was to evaluate the influence of variations in the radicular ferrule format given by the casing core on stress developed in the root in a three-dimensional model of one upper second premolar submitted to four load conditions: wedge, vestibular lever, proximal lever and torsion. Six models were built according the average dimensions obtained from the literature. One of them represented the sound tooth, and other five restored teeth with cast radicular retainer and crown: one simulated simple core, without ferrule (E2A0), and in four models the mirror (E) size was varied in 1/3 of the radicular wall thickness (E1) or 2/3 (E2) and the ferrule height (A) was equivalent to E1 (A1) or E2 (A2); or be: E1A1 and E2A2 had 45º inclination of the ferrule bisel. All the structures were considered homogeneous, isotropic and linear elastic behavior. The results allow to affirm that the ferrule doesn\'t seem necessary to improve the stress distribution and that, except for the longitudinal load case (that demonstrated to be the least harmful), the cement was submitted to stress that justify his fracture and the dentine presented compatible tensile stress with longitudinal fractures (with beginning in the bone crest), especially for the vestibular lever.