Análise das tensões através dos elementos finitos de um novo pilar protético: o esférico
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Data
Orientador
Nishioka, Renato Sussumu 
Coorientador
Silva, Robson Roberto
Pós-graduação
Curso de graduação
São José dos Campos - ICT - Odontologia
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
Introdução: A reabilitação com implantes dentários depende da estabilidade da interface implante–pilar, responsável pela dissipação das cargas mastigatórias. Diferentes conexões, como o hexágono externo e o Cone Morse, apresentam vantagens e limitações biomecânicas, influenciando no afrouxamento de parafusos e na distribuição de tensões ao osso. Como alternativa a estudos clínicos longos, a análise por elementos finitos (MEF) permite prever pontos críticos de estresse e otimizar projetos protéticos. Neste contexto, este trabalho avalia, por MEF, o comportamento de um novo pilar esférico sob carga axial, destacando seu potencial clínico. Objetivo: Investigar, por meio da análise de elementos finitos, o desempenho estrutural de um novo pilar protético esférico sobre implantes, com ênfase na distribuição de tensões e nas possíveis áreas críticas de falha. Materiais e Métodos: O modelo tridimensional foi elaborado a partir de protótipos físicos nos softwares Blender e Rhinoceros 7, sendo exportado para o ANSYS 2023 R2. Foram aplicadas condições de carregamento axial de 100 N sobre a barra fundida, avaliando-se tensões de Von Mises, forças de cisalhamento e tensões principais máximas e mínimas. A análise foi conduzida de forma qualitativa, com base nos padrões de distribuição de tensões e deformações entre barra, pilares, parafusos e implantes. Resultados: Observou-se maiores tensões na região central da barra e nas interfaces pilar–implante e parafuso–Ucla, sugerindo risco de afrouxamento dos parafusos ao longo do tempo. A dissipação das tensões pelo conjunto indicou padrão estável, com redução progressiva em direção às regiões apicais do implante e da base simulando tecido ósseo. O sistema apresentou tendência de deslocamento divergente dos pilares e parafusos, confirmando o papel crítico da geometria do componente na estabilidade estrutural. Conclusão: O novo pilar esférico apresentou comportamento compatível com carregamentos verticais moderados, demonstrando potencial clínico em reabilitações sobre implantes. Apesar das limitações de um modelo in silico, os achados corroboram a literatura ao indicar que a escolha do tipo de conexão e do desenho protético influencia diretamente a distribuição de tensões, podendo impactar a longevidade do implante e dos componentes protéticos.
Resumo (inglês)
Introduction: The success of implant-supported rehabilitation depends on the stability of the implant–abutment interface, which is responsible for dissipating masticatory loads. Different connection designs, such as external hexagon and Morse taper, present biomechanical advantages and limitations, influencing screw loosening and stress distribution to the surrounding bone. As an alternative to long-term clinical studies, finite element analysis (FEA) allows the prediction of critical stress areas and the optimization of prosthetic designs. In this context, the present study evaluates, through FEA, the biomechanical behavior of a new spherical abutment under axial loading, highlighting its clinical potential. Objective: To investigate, through finite
element analysis, the biomechanical behavior of a new spherical prosthetic abutment over implants, with emphasis on stress distribution and potential critical areas of failure. Material and Methods: A three-dimensional model was developed from physical prototypes using Blender and Rhinoceros 7 software, and subsequently exported to ANSYS 2023 R2. An axial load of 100 N was applied on the cast bar, and Von Mises stresses, shear forces, and maximum and minimum principal stresses were evaluated. The analysis was performed qualitatively, focusing on stress distribution and deformation patterns across the bar, abutments, screws, and implants. Results: Higher stress concentrations were observed in the central region of the bar and at the
implant–abutment and screw–Ucla interfaces, suggesting a potential risk of screw loosening over time. Stress dissipation throughout the assembly showed a stable pattern, with progressive reduction toward the apical regions of the implant and the simulated bone base. The system exhibited a divergent displacement trend of abutments and screws, confirming the critical role of component geometry in structural stability. Conclusion: The new spherical abutment showed compatible behavior under moderate vertical loading, demonstrating clinical potential for implant-supported rehabilitations. Despite the limitations of an in silico model, the findings corroborate the literature, indicating that connection type and prosthetic design directly influence stress distribution and may impact the longevity of implants and prosthetic components.
Descrição
Palavras-chave
Computer-aided design, Finite element analysis, Desenho assistido por computador, Análise de elementos finitos, Implantes dentários, Dental implants
Idioma
Português
