Análise estrutural e fadiga em prótese implanto-suportada unitária através do método dos elementos finitos
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Data
2015-03-03
Autores
Hernandez, Bruno Agostinho [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
The Biomechanical Engineering consists in the application of engineering concepts in order to developd and to adapt equipments to help in the maintenance and in the support of the life. One of the fields of Biomechanical Engineering is on dental prostheses studies. The dental prostheses are typical biomechanical structures because they restitute the mastification function and they are responsible in replace damaged components. In dental prostheses studies, the experimentation process are, sometimes, hard to preceed due to biological characteristics and, many times, an analytical solution is difficult to achieve. On the other hand, the advances in computer allow the use and implementation of numerical methods, as the Finite Element Method (FEM). By FEM, nonlinear situations can be evaluated, like in dental prostheses cases. Furthermore, the uses of this method allow failure evaluation and its forecast occurrence. The cyclic nature of the loading which the dental prostheses components are exposed means that fatigue failures are the type of failure which needs more attention int these kinds of structures. The aim of this research was to develop a Finite Elment model of single implant-supported prosthesis, by image acquisition and manipulation techniques, to check the model functionality, by experimental and numerical analysis comparison, and then, to do a numerical simulation in order to study the failure in prosthesis' screws. The prosthesis will be compounded by a single implant, an abutment's screw, an abutment, a fixation's screw and a single crown. The results showed that image acquisition, Micro-CT and scanning, are able to construct a complex geometry, like dental prostheses, because the numerical results were checked by experimental procedures. The results from fatigue analysis demonstrated that abutment screw will have finite life in the most of failures criteria analyzed and the fixation screw will be an infinite life in all...
A Engenharia Biomecânica consiste na aplicação da engenharia com a finalidade de adaptação de equipamentos e dispositivos para a manutenção e suporte à vida. Nas áreas da Engenharia Biomecânica destacam-se os estudos de próteses odontológicas. As próteses odontológicassão estruturas tipicamente biomecânicas, pois restituem a função mastigatória e são responsáveis por substituir os componentes danificados. Muitos dos estudos em próteses odontológicas envolvem, em muitos casos, situações nas quais a experimentação é difícil de ser realizada e, muitas vezes, soluções analíticas tradicionais são de difícil aplicação. Por outro lado, o avanço da informática proporcionou a utilização e a implementação dos métodos numéricos, como o Método de Elementos Finitos (MEF). Através do MEF é possível avaliar situações não lineares, como no caso de próteses odontológicas. Além disso, a utilização deste método prmite a avaliação e a previsão da ocorrência de falhas. A natureza ciclica do carregamento à qual os componentes são submetidos sugere que as falhas por fadiga são as que possuem maior relevância nestes tipos de estruturas. O objetivo deste trabalho foi o de desenvolver um modelo computacional em Elementos finitos, utilizando-se de técnicas de aquisição e manipulação de imagens, de uma prótese odontológica implanto-suportada unitária, de verificar à funcionalidade deste modelo através de uma simulação numérica de um procedimento experimental e, após isto, de realizar a simulação e estudo de fadiga dos parafusos da prótese. A prótese é composta por um implante unitário, um parafuso do intermediário, um intermediário, um parafuso de fixação e uma coroa protética unitária. Os resultados mostraram que, através da aquisição de dados de imagem, Micro-CT e escaneamento, consegue-se modelar uma estrutura complexa, como as prótesess odontológicas, uma vez que os...
A Engenharia Biomecânica consiste na aplicação da engenharia com a finalidade de adaptação de equipamentos e dispositivos para a manutenção e suporte à vida. Nas áreas da Engenharia Biomecânica destacam-se os estudos de próteses odontológicas. As próteses odontológicassão estruturas tipicamente biomecânicas, pois restituem a função mastigatória e são responsáveis por substituir os componentes danificados. Muitos dos estudos em próteses odontológicas envolvem, em muitos casos, situações nas quais a experimentação é difícil de ser realizada e, muitas vezes, soluções analíticas tradicionais são de difícil aplicação. Por outro lado, o avanço da informática proporcionou a utilização e a implementação dos métodos numéricos, como o Método de Elementos Finitos (MEF). Através do MEF é possível avaliar situações não lineares, como no caso de próteses odontológicas. Além disso, a utilização deste método prmite a avaliação e a previsão da ocorrência de falhas. A natureza ciclica do carregamento à qual os componentes são submetidos sugere que as falhas por fadiga são as que possuem maior relevância nestes tipos de estruturas. O objetivo deste trabalho foi o de desenvolver um modelo computacional em Elementos finitos, utilizando-se de técnicas de aquisição e manipulação de imagens, de uma prótese odontológica implanto-suportada unitária, de verificar à funcionalidade deste modelo através de uma simulação numérica de um procedimento experimental e, após isto, de realizar a simulação e estudo de fadiga dos parafusos da prótese. A prótese é composta por um implante unitário, um parafuso do intermediário, um intermediário, um parafuso de fixação e uma coroa protética unitária. Os resultados mostraram que, através da aquisição de dados de imagem, Micro-CT e escaneamento, consegue-se modelar uma estrutura complexa, como as prótesess odontológicas, uma vez que os...
Descrição
Palavras-chave
Fadiga, Análise de imagem, Elementos finitos, Odontologia, Prótese, Biomecânica, Fatigue
Como citar
HERNANDEZ, Bruno Agostinho. Análise estrutural e fadiga em prótese implanto-suportada unitária através do método dos elementos finitos. 2015. 121 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho, Faculdade de Engenharia, 2015.