Modelagem computacional do contato oclusal: análise paramétrica do desgaste de superfície rugosa sob carregamento cíclico

• Autor(a) principal: Oliveira, Evelyn Aparecida de
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16198
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA; Desgaste dentário; Abaqus; Dureza superficial; Modelagem cíclica; Análise paramétrica; Dental wear; USurface hardness; Cyclic modeling; Parametric analysis

O desgaste dentário humano, muitas vezes causado por bruxismo, pode ser agravado pelo contato oclusal excessivo. Nesse cenário, a modelagem computacional assume um papel importante ao proporcionar uma compreensão mais abrangente das interações dentárias. A abordagem utilizada neste trabalho para simular o contato entre superfícies rugosas consiste em discretizá-las em vários intervalos, para que cada um represente uma aspereza principal. Cada uma das asperezas foram submetidas à um deslocamento vertical de um plano rígido, gerando assim o contato. As deformações das principais asperezas foram analisadas e com técnicas de homogeneização foi possível desenvolver a relação entre as respostas ocorridas em microescala e as respostas esperadas em macroescala. Dentre os parâmetros que caracterizam a topografia do esmalte dentário, a rugosidade média, rugosidade média quadrática, curvatura média, skewness e kurtosis foram os analisados. As superfícies numéricas foram geradas dentro das faixas de valores encontradas na literatura para os parâmetros. Para analisar a dureza superficial duas metodologias foram utilizas. A primeira consiste na indentação do plano rígido uma única vez em cada uma das asperezas principais. Na segunda abordagem, cada aspereza passa por um deslocamento cíclico do plano rígido até que os elementos da malha alcancem o limite de tensão, resultando em deformações plásticas e o surgimento de trincas na superfície do esmalte dentário. Esse processo pode levar ao desprendimento do material da superfície, ocasionando, assim, o desgaste dentário. Em ambas as metodologias, verificou-se que a curvatura média das asperezas exerce a maior influência nos resultados obtidos para a dureza superficial. Para quantificar o desgaste superficial o volume do material desprendido da superfície foi calculado. Para essa última análise, foi encontrado que a curvatura média das asperezas tem relação inversamente proporcional ao desgaste, a medida que menores valores deste parâmetro implicaram na maior retirada de esmalte da superfície. Sobre essa última abordagem, resultados preliminares sobre a profundidade das trincas e o volume desgastado foram encontrados, de modo que o modelo computacional, pode ser considerado coerente.