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http://hdl.handle.net/1843/ZMRO-8XEHWV| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Distribuição de tensões em um modelo tridimensional do primeiro pré-molar superior com esmalte anisotrópico e isotrópico: análise comparativa pelo Método de Elementos Finitos |
| Authors: | Lais Sant'ana Munari |
| First Advisor: | Claudia Silami de Magalhaes |
| First Co-advisor: | Tulimar Pereira Machado Cornacchia |
| First Referee: | Allyson Nogueira Moreira |
| Second Referee: | CARLOS ALBERTO CIMINI JUNIOR |
| Abstract: | A distribuição das tensões ao longo da estrutura dentária é determinada pela direção, o tipo e a magnitude das cargas que incidem na superfície oclusal e pelas características das estruturas de suporte. Este estudo teve como objetivo analisar, através do Método de Elementos Finitos, a distribuição de tensões na estrutura dentária, em um modelo tridimensional (3D) do primeiro pré-molar superior submetido a diferentes tipos de carregamentos, considerando o esmalte anisotrópico ou isotrópico. A modelagem geométrica foi realizada a partir de uma tomografia computadorizada e as propriedades mecânicas bem como as condições de carregamento foram determinadas no programa de elementos finitos Abaqus®. Cargas axiais e oblíquas foram aplicadas na superfície oclusal do primeiro pré-molar superior nas seguintes condições: I) Carga axial de 30N aplicada simultaneamente nos contatos oclusais A e B e na crista marginal mesial, totalizando 90N; II) Carga axial de 90N no contato da aresta longitudinal mesial da cúspide palatina, simulando um contato excêntrico; III) Carga oblíqua de 45N, com inclinação de 45o no contato oclusal A; IV) Carga oblíqua de 45N, com inclinação de 45o no contato B. Para estimar a possibilidade de falha nas estruturas simuladas, foram analisadas as tensões principais máximas e os valores de tensões de tração comparados aos valores de resistência dos tecidos em estudo. Os resultados mostraram, em todos os modelos, tensões de compressão no lado de aplicação da carga e de tração, no lado oposto à aplicação. As tensões de tração concentraram-se principalmente na região cervical do dente e na inserção óssea alveolar. Os modelos anisotrópicos apresentaram áreas de concentração de tensões menores do que os modelos isotrópicos. Concluiu-se que, os modelos em 3D isotrópicos são satisfatórios para análise de distribuição de tensões em dentes, por serem de modelagem menos complexa e produzirem resultados similares comparados aos modelos anisotrópicos. O esmalte cervical parece ser mais susceptível à fratura devido à maior concentração de tensões nesta região associada à sua composição e características anatômicas indicam maior predisposição à fratura. |
| Abstract: | The direction, type and magnitude of loads on the oclusal surface and also the characteristics of the support structures determines the stress distribution. The aim of this study was to analyze, by the finite element method, the stress distribution on the first superior premolar, in a tridimensional (3D) model subjected to various types of loadings considering the enamel anisotropic or isotropic. The geometric modeling was performed based on a computed tomography (CT) scan. The mechanical properties as well as the loading conditions determined by the Abaqus® finite element program. Axial and oblique loads were applied on the occlusal surface of the first superior premolar in the following conditions: I) 30N axial load applied simultaneously on the occlusal contacts A and B and in the mesial marginal ridge, totaling 90N; II) 90N axial load in the mesial longitudinal edge of the lingual cusp, simulating eccentric contact; III) 45N oblique load with a 45o inclination on theocclusal contact A; IV) 45N oblique load with a 45o inclination on the occlusal contact B. To estimate the possibility of failure in the simulated structures, the maximum principal stress were analyzed and compared to known tensile strength values of the tissues studied. The results showed compression stress on the side in which the load was applied and tensile stress on the opposite side. Tensile stress concentrates mainly in the cervical region of the tooth and in the alveolar insertion bone. Anisotropic models revealed areas of tensile stress concentration smaller than the isotropic models. It was concluded that the isotropic 3D models were suitable for analyzing the stress distribution in teeth, because they are less complex models to build and produced similar results compared to the anisotropic models. The cervical enamel seems to be more susceptible to fracture because of the largest stress concentration on this area, associated with its composition and anatomical characteristics. |
| Subject: | Molares Anisotropia Oclusão dentária Análise de elemento finito Método dos elementos finitos Oclusão (Odontologia) |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/ZMRO-8XEHWV |
| Issue Date: | 18-Jun-2012 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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