Avaliação de teste de flexão para cerâmicas odontológicas : Assessment of test parameters of dental ceramics

Autor:	Lyra e Silva, João Paulo, 1981
Rok vydání:	2015
Předmět:	Cerâmica odontológica Análise de elementos finitos Dental ceramics Finite element analysis
Zdroj:	Repositório Institucional da UnicampUniversidade Estadual de CampinasUNICAMP.
Druh dokumentu:	Doctoral Thesis
Popis:	Orientador: Lourenço Correr Sobrinho Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Made available in DSpace on 2018-08-28T02:03:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LyraeSilva_JoaoPaulo_D.pdf: 5649364 bytes, checksum: 4a23d0622075770d464eab54068e0f3f (MD5) Previous issue date: 2015 Os objetivos neste estudo foram (1) investigar a influência de diferentes métodos de ensaio de resistência à flexão de cerâmicas odontológicas de acordo com a norma ISO 6872; (2) avaliar o efeito do proporcionamento do teste de resistência à flexão biaxial para cerâmicas odontológicas por Análise de Elementos Finitos. Estudo 1 - dez discos em cera (Ø 12 mm x espessura de 1.2 mm) e barras em resina acrílica (25 mm de comprimento x 5 mm de espessura e 2 mm de altura) foram usinadas usando o sistema CAD/CAM. Em seguida, os padrões em cera e resina usinados foram incluídos em revestimento para técnica de cera perdida e pastilhas de cerâmica à base de disilicato de lítio foram injetadas. Para a análise de elementos finitos, três modelos tridimensionais foram gerados usando elementos hexaédricos e a análise foi realizada de acordo com os testes. Estudo 2 - três modelos tridimensionais de elementos finitos para teste de resistência à flexão biaxial foram gerados usando elementos hexaédricos simulando as condições da ISO 6872 e em proporções dimensionais de 75% e 50%. Todas as pontas aplicadoras foram consideradas superfícies de contato e uma carga de 120 N foi aplicada. Os materiais foram considerados como homogêneos, lineares, elásticos e isotrópicos. Os discos cerâmicos assumiram as propriedades mecânicas do dissilicato de lítio (96 GPa e 0,23 coeficiente de Poisson). Fricção entre os sistemas de carga e os cilindros foi desconsiderada. Restrições foram aplicadas nas extremidades do disco cerâmico, para evitar o deslocamento do espécime. Análise estática estrutural de contato foi considerada linear (MSC Marc 2010, MSC Software Corporation) e os resultados foram analisados usando von Mises (VM) e Máximo Principal (MPS). No estudo 1, diferenças significantes foram observadas para os valores de resistência à flexão obtidos com diferentes métodos, com maiores valores para resistência à flexão biaxial que para a flexão de três pontos. Maiores concentrações de tensão foram encontradas nas amostras nas áreas correspondentes ao contato da ponta aplicadora e suportes para ambos os métodos. Os resultados no estudo 2 mostram que maior concentração de tensão foi observado no ponto de carregamento e nas áreas de apoio, para todos os modelos do teste. O mesmo padrão de distribuição de tensão foi produzido para as diferentes proporções de piston on three ball. Já no estudo 1, pode-se concluir que: (I) para os valores de resistência à flexão, diferenças estatísticas foram verificadas para o mesmo material, quando foram utilizados diferentes métodos de ensaio (resistência à flexão uniaxial e biaxial). Para o estudo 2, de acordo com as análises de Von Mises e Resistência Máxima Principal, reduzindo a proporção da ISO 6872 houve aumento de concentração de tensão, no entanto, a distribuição de tensões nos discos de teste foi influenciada pelos diferentes design do teste The aims of these studies were: (1) to assess the influence of different test methods for assessing the flexural strength of dental ceramics according to the ISO 6872 standard; (2) to evaluate effect of proportioning biaxial flexural strength test on ceramic dental by Finite Element Analysis. Study 1 - ten waxed discs (12 mm in diameter and 1.2 mm thickness) and acrylic resin beams (25 mm length x 5 mm thickness and 2 mm height) were milled using CAD/CAM system. Then, the patterns were invested and lithium disilicate-based ceramic ingots were pressed. For FEA, three-dimensional (3D) models were generated and meshed using eight-node hexahedral elements and analysis was performed according to the tests. Study 2 - three models of 3D finite element of the biaxial flexure tests were generated and meshed using eight-node hexahedral elements simulating conditions of ISO 6872 parameters and its proportion of 75% and 50%. All loading systems were considered contacting surfaces and a 10 N load was applied. The materials were assumed as homogeneous, linear-elastic and isotropic. Ceramic disc assumed the mechanical property of lithium disilicate (96 GPa and 0.23 Poisson¿s ratio). Friction between the loading systems and the cylinder was considered negligible. Constraints were applied at the edges of the ceramic disc, to avoid the dislodgement of the specimen. Static structural analysis considering non-linear contact was performed (MSC Marc 2010, MSC Software Corporation) and the results were analyzed using von Mises (VM), and Maximum Principal (MPS). In study 1, significant differences were observed for the flexural strength values obtained with the different testing methods, with higher values for the biaxial flexural test than for the three point bending. Higher stress concentration was found in the specimens at the contact areas corresponding to the loading point and supports for the both test methods. The results of study 2 showed that more stress concentration was revealed at load point and support areas for all test designs. The same pattern of stress concentration was produced for the different proportions of piston on three ball test. For study 1 it was possible to conclude that: (I) for flexural strength values, statistical differences were verified for the same material when different testing methods (uniaxial and biaxial flexural strength) were performed. For study 2, according to the von Misses and Maximum principal stress analysis reducing the proportion of ISO 6872 the stress concentration increases, however, the stress concentration at the testing discs was influenced by the different test design Doutorado Materiais Dentarios Doutor em Materiais Dentários
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