Formulação constitutiva da perda de rigidez em interfaces utilizando potenciais termodinâmicos generalizados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Almeida, Felipe Recka de
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/21525
Resumo: Orientador: Prof. Mildred Ballin Hecke
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spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em EngenhariaHecke, Mildred Ballin, 1956-Almeida, Felipe Recka de2024-05-17T18:03:17Z2024-05-17T18:03:17Z2009https://hdl.handle.net/1884/21525Orientador: Prof. Mildred Ballin HeckeDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas e Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 02/06/2009Inclui bibliografiaÁrea de concentração: Programação matemáticaResumo: Lesões cariosas extensas, amplas restaurações e fraturas dentais podem levar à necessidade de tratamento endodôntico. Dentes tratados endodonticamente tornam-se mais frágeis devido à perda de estrutura após a remoção da lesão cariosa ou da regularização da fratura e da instrumentação do canal radicular. Além disso, suas estruturas se apresentam desidratadas devido à falta de irrigação sanguínea, que antes era promovida pelo órgão pulpar. A desintegração dessas estruturas dentais pode tornar os dentes mais suscetíveis à fratura. Por esses motivos, foram desenvolvidos retentores intra-radiculares com o intuito de reter o material restaurador. A função dos cimentos é selar a interface entre o pino e a dentina radicular, além de auxiliar em sua retenção. Neste trabalho é apresentado um modelo numérico-computacional capaz de simular o processo de perda de rigidez das interfaces pino-cimento-dentina por meio da Mecânica do Dano e da definição de dois potenciais termodinâmicos com o auxílio de técnicas da análise convexa. O procedimento de solução do equilíbrio global se dá através do método QuaseNewton, a discretização espacial é obtida aplicando o Método dos Elementos Finitos e a discretização temporal foi introduzida independentemente da espacial. A abordagem escolhida permite conhecer o comportamento constitutivo através de dois potenciais: um potencial de energia e um potencial de dissipação. Tal abordagem apresenta vantagens sobre a tradicional, entre as quais se destaca a obtenção de resultados que seguramente não violam as Leis da Termodinâmica. As equações de fluxo são derivadas a partir de potenciais termodinâmicos, onde o conceito de "materiais standard generalizados" é aplicado. Ao final são apresentados e discutidos alguns exemplos didáticos e, na seqüência, são discutidos também resultados obtidos a partir de simulações realizadas com o programa desenvolvido.Abstract: Extensive carious lesions, large dental restorations and fractures can lead to the need for endodontic treatment. Endodontically treated teeth become more fragile due to loss of structure after removal of the carious lesion or the regularization of the fracture and the instrumentation of the root canal. Moreover, their structures have been dehydrated due to lack of blood, which was once promoted by the pulp. The disintegration of dental structures can make the teeth more susceptible to fracture. For these reasons, root posts were developed in order to retain the restorative material. The role of the cement is to seal the interface between the post and root dentin, and help in their retention. The purpose of this work is to present non-linear mathematical programming algorithm capable of simulating the loss of stiffness process in post-cement-dentin interfaces through the Continuum Damage Mechanics and the definition of two thermodynamic potentials with help of convex analysis. The procedure for solving the global balance occurs through the quasi-Newton method, the spatial discretization is performed by means of the Finite Element Method and temporal discretization was introduced independently of the spatial discretization. In the chosen approach, the constitutive behavior is determined from two thermodynamic potentials: a potential energy and a potential of dissipation. One of the advantages of the present approach is that the results obtained satisfy the fundamental laws of thermodynamics. The flow equations are derived from thermodynamic potential, where the concept of generalized standard materials is applied. At the end are presented and discussed a few didactical examples, and in sequence, are also discussed results from simulations performed with the program developed.100p. : il., grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalBiomecânicaMecanica do dano continuoMetodo dos elementos finitosAnálise numéricaFormulação constitutiva da perda de rigidez em interfaces utilizando potenciais termodinâmicos generalizadosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALDissertacao - Felipe Recka de Almeida.pdfapplication/pdf4889046https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/21525/1/Dissertacao%20-%20Felipe%20Recka%20de%20Almeida.pdf285624ad0579919b3b3be54f92e7b75cMD51open accessTEXTDissertacao - Felipe Recka de Almeida.pdf.txtExtracted Texttext/plain295175https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/21525/2/Dissertacao%20-%20Felipe%20Recka%20de%20Almeida.pdf.txt0c3587fc6519cb47c42951837b29aa7dMD52open accessTHUMBNAILDissertacao - Felipe Recka de Almeida.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1120https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/21525/3/Dissertacao%20-%20Felipe%20Recka%20de%20Almeida.pdf.jpg6565cb487eefe0dae427c4affb5b639aMD53open access1884/215252024-05-17 15:03:17.932open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/21525Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-05-17T18:03:17Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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