Modelos computacionais para análise da influência de parâmetros estatísticos de textura superficial no contato dentário humano

• Main Author: Oliveira, Evelyn Aparecida de
• Other Authors: Bastos, Flávia de Souza
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) 2017
• Subjects: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA; Modelagem computacional; Contato oclusal dentário; Textura superficial; Dureza; Homogeneização; Abaqus; Computational Models; Contact Dental Occlusion; Surface texture; Hardness; Homogenization; Abaqus CAE
• Online Access: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/3297

Submitted by [e-mail] ([e-mail]) on 2017-02-13T14:23:53Z No. of bitstreams: 1 evelynaparecidadeoliveira.pdf: 4026204 bytes, checksum: c1b720f3501ffcd12b38f9d4c877dfa9 (MD5) === Approved for entry into archive by Adriana Oliveira ([e-mail]) on 2017-02-13T16:49:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 evelynaparecidadeoliveira.pdf: 4026204 bytes, checksum: c1b720f3501ffcd12b38f9d4c877dfa9 (MD5) === Made available in DSpace on 2017-02-13T16:49:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 evelynaparecidadeoliveira.pdf: 4026204 bytes, checksum: c1b720f3501ffcd12b38f9d4c877dfa9 (MD5) Previous issue date: 2016-04-01 === O desgaste do dente, que se manifesta com uma grande variedade de graus ou níveis, é uma das anomalias dentárias comumente encontradas em diversas populações. A modelagem computacional do problema de contato oclusal pode ajudar na compreensão das interações entre os dentes, que gera concentrações de tensões. A abordagem utilizada para simular o contato entre as superfícies ásperas, dadas as funções de densidade de probabilidade das alturas das asperezas, consiste em discretizá-las em vários intervalos, de modo que cada um deles represente uma aspereza principal. As deformações das asperezas principais são analisadas e, utilizando técnicas de homogeneização, é possível estabelecer a relação entre as respostas que ocorrem em microescala e as respostas esperadas na macroescala. Neste trabalho, foi criada uma rotina para geração numérica de superfícies, um script acoplado ao programa de elementos finitos, Abaqus, para análise dos microcontatos, e, finalmente, um código para o procedimento de homogeneização e análise paramétrica das medidas de rugosidade. Na estimativa da dureza superficial, verificou-se que a curvatura média das asperezas exerce maior influência. Os parâmetros que mais influenciam nas forças e áreas de contato são o coeficiente de achatamento (kurtosis), cujo aumento leva ao decaimento dessas grandezas, seguido da rugosidade média quadrática, que, por sua vez, tem uma relação diretamente proporcional com a carga e consequentemente com a área de contato. === Tooth wear, which manifests with a great variety of degrees or levels, is one of the dental abnormalities commonly found in different populations. The computational modelling of the occlusal contact problem can help the comprehension of any interaction between teeth generating stress concentration. The approach used in this work to simulate contact between rough surfaces, given the probability density functions of asperities, consists in discretizing them in several intervals, so that each one represents a main asperity. The deformations of the main asperities are analyzed and, using homogenization techniques, it is possible to developed the relationship among the responses occurred in micro-scale and the predicted responses in macro-scale. In this work a routine has been established for numerical generation of surfaces, a script as well as has been coupled to the finite element program Abaqus, for analysis of the micro-contacts, and, finally, a code for homogenization and parametric analysis of the roughness measure. In the estimate of the surface hardness it was found that the mean curvature of the asperities exerts the largest influence. The parameters that influence the forces and contact areas are the flattening coefficient (kurtosis), which when increases leads to decay of these greatness, followed by the mean square roughness, which, in turn, has a direct proportional relationship with the strength and consequently with the contact area.