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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40138| Título: | Análise estrutural e de fadiga em coroas monolíticas de dissilicato de lítio via método dos elementos finitos |
| Título(s) alternativo(s): | Structural and fatigue analysis of monolithic lithium disilicate crowns using the finite element method |
| Autor(es): | Sebastião, Gustavo Sindici |
| Orientador(es): | Aguiar, Denilson José Marcolino de |
| Palavras-chave: | Método dos elementos finitos Metais - Fadiga Deformações e tensões Coroas Finite element method Metals - Fatigue Strains and stresses Crowns |
| Data do documento: | 12-Dez-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | SEBASTIÃO, Gustavo Sindici. Análise estrutural e de fadiga em coroas monolíticas de dissilicato de lítio via método dos elementos finitos. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2025. |
| Resumo: | As restaurações dentárias com coroas monolíticas em dissilicato de lítio são amplamente utilizadas na odontologia, mas ainda existem dúvidas sobre como diferentes métodos de preparo influenciam seu desempenho mecânico, principalmente sobre fadiga. Neste trabalho, foram avaliados o comportamento a fadiga dois tipos principais de preparo: o anatômico (ANAT), no qual a cúspide mantém sua curvatura natural, e o não anatômico (NANAT), em que a cúspide é preparada de forma plana. O objetivo foi analisar a resistência à fadiga dessas coroas a partir de modelos reais recriados em modelos computacionais de elementos finitos. A partir disso, buscou-se validar as simulações e, assim, calcular a vida em fadiga utilizando os critérios de Goodman, Soderberg e Gerber. Os espécimes foram escaneadas por Micro-CT, recriadas via método dos elementos finitos e submetidas a ensaios de compressão, aplicando um carregamento de 0 a 500N para validação. Em seguida, os modelos foram simulados numericamente, permitindo comparar com o ensaio para a validação, calcular tensões principais e estimar a vida em fadiga pelos critérios pretendidos. A validação apresentou erro de 7,7% para o modelo ANAT e de 10,6% para o modelo NANAT, confirmando a validação dos modelos. Para os cálculos de fadiga, a coroa apresentou, no modelo ANAT, fatores de segurança de 1,75 para os critérios de Goodman e Soderberg e de 2,08 para Gerber, e para a resina composta fatores acima de 20,27. Já para o modelo NANAT, a coroa apresentou fatores de segurança 1,93 e 2,28 para os mesmos critérios, respectivamente, e na resina composta fatores acima de 22,75. Esses resultados indicam que, em ambos os tipos de preparo, os componentes apresentam vida infinita a fadiga. Conclui-se que ambos os métodos de preparo são eficazes em termos de resistência mecânica, sem comprometer a durabilidade da coroa em função da fadiga. |
| Abstract: | The use of monolithic lithium disilicate dental crowns is widespread in dentistry, but uncertainties remain regarding how different preparation methods influence their mechanical performance, particularly in terms of fatigue. In this study, the fatigue behavior of two main types of crown preparation was evaluated: the anatomical (ANAT) preparation, in which the cusp maintains its natural curvature, and the non-anatomical (NANAT) preparation, in which the cusp is flattened. The objective was to analyze the fatigue resistance of these crowns using real specimens reconstructed as finite element computational models. The simulations were validated and subsequently used to calculate fatigue life according to the Goodman, Soderberg, and Gerber criteria. The specimens were scanned using Micro-CT, reconstructed via the finite element method, and subjected to compression tests applying loads from 0 to 500N for validation. The models were then numerically simulated, allowing comparison with the experimental tests, calculation of principal stresses, and estimation of fatigue life according to the selected criteria. The validation showed an error of 7.7% for the ANAT model and 10.6% for the NANAT model, confirming the reliability of the simulation. For the fatigue calculations, the ANAT crown model presented safety factors of 1.75 for the Goodman and Soderberg criteria and 2.08 for Gerber, while the composite resin showed factors above 20.27. For the NANAT model, the crown presented safety factors of 1.93 and 2.28 for the same respective criteria, and the composite resin exhibited factors above 22.75. These results indicate that, for both preparation methods, the components exhibit infinite fatigue life. It is concluded that both preparation techniques are mechanically effective and do not compromise crown durability with respect to fatigue. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40138 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Mecânica |
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