Análise da influência da má oclusão na distribuição de tensões no dente hígido e restaurado: análise bidimensional e tridimensional pelo método de elementos finitos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Teixeira, Ágatha Borges
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/28925
Resumo: A oclusão dentária quando desbalanceada pode levar a sobrecarga e diversos traumas no dente, tecido periodontal e às diversas estruturas orais. Dentro desta classificação destacamse as lesões cervicais não cariosas, um desgaste da substância dental causado pela oclusão dentária traumática. Este estudo teve o objetivo de avaliar a influência da má oclusão na distribuição de tensões, em dentes hígidos e restaurados. Para tanto, mostrouse válida a caracterização do comportamento mecânico do material biológico envolvido nesta dinâmica a partir do ensaio de dureza. Avaliouse comparativamente o comportamento de um modelo bidimensional e tridimensional e a eficiência de ambos no estudo desenvolvido. Inicialmente realizouse a caracterização mecânica do dente terceiro molar em corte sagital analisado utilizando ensaio de dureza estático e dinâmico, o estudo empregou mapas de dureza para estudo de seus resultados. Para avaliação da simulação computacional, foram empregados quatro modelos de dentes prémolares, o dente hígido e o dente restaurado, bidimensionais estilizados, e o dente hígido e o dente restaurado, tridimensionais anatômicos. Aos quatro modelos foram aplicados dois tipos de carregamentos, o primeiro simulando uma oclusão fisiológica ou funcional de 120N no sentido do longo eixo do dente, essa carga foi dividida em duas cargas de 60N aplicadas igualmente em ambas cúspides. O segundo, um carregamento de 120N, obliquo de 30º em relação ao eixo longo do dente, denominado carga disfuncional. Os dentes foram simulados utilizando o método de Elementos Finitos, com auxílio do software Ansys, utilizado para avaliar a distribuição de tensões a partir da tensão máxima principal. Quanto à caracterização mecânica, foi possível verificar diferenças entre os resultados de dureza do esmalte obtidos no ensaio dinâmico e no ensaio estático. A dentina apresentou uma heterogeneidade maior de valores de dureza se comparada ao esmalte. Na simulação computacional, as cargas disfuncionais apresentaram uma maior tensão de tração na face vestibular da região cervical, diferente do encontrado em cargas funcionais, tanto na análise bidimensional quanto na tridimensional. Também, em ambas as análises, foi possível observar que dentes restaurados possuem um maior valor de tensão máxima principal se comparados aos dentes hígidos. Concluise que os mapas de dureza se mostraram eficazes para análise do comportamento mecânico do material biológico, devido à anisotropia existente nesse material, possibilitando a visualização da distribuição de dureza ao longo da extensão tanto do esmalte quanto da dentina. Também foi possível concluir que, tanto os modelos bidimensionais quanto os modelos tridimensionais se mostraram válidos para análise de tensão em cargas axiais e oblíquas, por demonstrarem comportamentos de distribuição de tensão semelhantes. Tensões disfuncionais tem potencial mais prejudicial aos dentes, pois aumentam a tensão máxima de tração.
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Avaliouse comparativamente o comportamento de um modelo bidimensional e tridimensional e a eficiência de ambos no estudo desenvolvido. Inicialmente realizouse a caracterização mecânica do dente terceiro molar em corte sagital analisado utilizando ensaio de dureza estático e dinâmico, o estudo empregou mapas de dureza para estudo de seus resultados. Para avaliação da simulação computacional, foram empregados quatro modelos de dentes prémolares, o dente hígido e o dente restaurado, bidimensionais estilizados, e o dente hígido e o dente restaurado, tridimensionais anatômicos. Aos quatro modelos foram aplicados dois tipos de carregamentos, o primeiro simulando uma oclusão fisiológica ou funcional de 120N no sentido do longo eixo do dente, essa carga foi dividida em duas cargas de 60N aplicadas igualmente em ambas cúspides. O segundo, um carregamento de 120N, obliquo de 30º em relação ao eixo longo do dente, denominado carga disfuncional. Os dentes foram simulados utilizando o método de Elementos Finitos, com auxílio do software Ansys, utilizado para avaliar a distribuição de tensões a partir da tensão máxima principal. Quanto à caracterização mecânica, foi possível verificar diferenças entre os resultados de dureza do esmalte obtidos no ensaio dinâmico e no ensaio estático. A dentina apresentou uma heterogeneidade maior de valores de dureza se comparada ao esmalte. Na simulação computacional, as cargas disfuncionais apresentaram uma maior tensão de tração na face vestibular da região cervical, diferente do encontrado em cargas funcionais, tanto na análise bidimensional quanto na tridimensional. Também, em ambas as análises, foi possível observar que dentes restaurados possuem um maior valor de tensão máxima principal se comparados aos dentes hígidos. Concluise que os mapas de dureza se mostraram eficazes para análise do comportamento mecânico do material biológico, devido à anisotropia existente nesse material, possibilitando a visualização da distribuição de dureza ao longo da extensão tanto do esmalte quanto da dentina. Também foi possível concluir que, tanto os modelos bidimensionais quanto os modelos tridimensionais se mostraram válidos para análise de tensão em cargas axiais e oblíquas, por demonstrarem comportamentos de distribuição de tensão semelhantes. Tensões disfuncionais tem potencial mais prejudicial aos dentes, pois aumentam a tensão máxima de tração.Dental occlusion when unbalanced can lead to overload and several traumas in the tooth, periodontal tissue and various oral structures. Within this classification, noncarious cervical lesions stand out, a wear of the dental substance caused by traumatic dental occlusion. This study aimed to evaluate the influence of malocclusion on stress distribution, in healthy and restored teeth. To this end, the characterization of the mechanical behavior of the biological material involved in this dynamics from the hardness test proved to be valid. The behavior of a twodimensional and threedimensional model and the efficiency of both in the developed study were comparatively evaluated. Initially, the mechanical characterization of the third molar tooth was performed in sagittal section analyzed using a static and dynamic hardness test, the study used hardness maps to study its results. To evaluate the computer simulation, four models of premolar teeth were used, the healthy tooth and the restored tooth, stylized twodimensional, and the healthy tooth and the restored tooth, threedimensional anatomical. Two types of loads were applied to the four models, the first simulating a physiological or functional occlusion of 120N in the direction of the long axis of the tooth, this load was divided into two 60N loads applied equally to both cusps. The second, a 120N load, 30º oblique in relation to the long axis of the tooth, called dysfunctional load. The teeth were simulated using the Finite Element method, with the aid of the Ansys software, used to evaluate the stress distribution from the main maximum stress. As for the mechanical characterization, it was possible to verify differences between the results of enamel hardness obtained in the dynamic test and in the static test. Dentin showed greater heterogeneity of hardness values compared to enamel. In the computer simulation, the dysfunctional loads showed a greater tensile stress on the buccal face of the cervical region, different from that found in functional loads, both in the twodimensional and threedimensional analysis. Also, in both analyzes, it was possible to observe that restored teeth have a higher value of maximum maximal tension when compared to healthy teeth. It is concluded that the hardness maps proved to be effective for analyzing the mechanical behavior of the biological material, due to the anisotropy existing in this material, allowing the visualization of the hardness distribution along the extension of both the enamel and the dentin. It was also possible to conclude that both the twodimensional and threedimensional models proved to be valid for stress analysis in axial and oblique loads, as they demonstrate similar stress distribution behaviors. Dysfunctional stresses have the most damaging potential to teeth, as they increase the maximum tensile stress.118Gouvêa, Jayme Pereira dehttp://lattes.cnpq.br/6300684908999087Silva, Ladário dahttp://lattes.cnpq.br/3743563498830737Santos, Claudinei doshttp://lattes.cnpq.br/1355748902111663Silva, Tereza Cristina Favieri de Melohttp://lattes.cnpq.br/0647689117917484Scarpin, Lucas Mendeshttp://lattes.cnpq.br/3895050129212489http://lattes.cnpq.br/6553837538043020Teixeira, Ágatha Borges2023-05-18T21:35:07Z2023-05-18T21:35:07Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfTEIXEIRA, Ágatha Borges. Análise da influência da má oclusão na distribuição de tensões no dente hígido e restaurado: análise bidimensional e tridimensional pelo método de elementos finitos. 2021. 118 f. 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