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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.23.2008.tde-09042009-122502
Document
Author
Full name
Letícia Cristina Cidreira Boaro
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2008
Supervisor
Committee
Braga, Roberto Ruggiero (President)
Cunha, Leonardo Gonçalves
Witzel, Marcelo Ferreira
Title in Portuguese
Análise das tensões de polimerização em função das dimensões do espécime em sistemas de alto compliance
Keywords in Portuguese
Compliance
Fator C
Tensão de polimerização
Volume
Abstract in Portuguese
Objetivo: avaliar a influência das dimensões do corpo-de-prova, Fator C e volume sobre a tensão de polimerização através de ensaios laboratoriais, e a distribuição de tensões através da análise por elementos finitos (FEA) em sistemas de teste com alto compliance. Material e Métodos: um compósito quimicamente ativado (Bisfil 2B, Bisco) foi inserido entre bastões de acrílico com 4, 6 e 8 mm de diâmetro fixados às garras de uma máquina de ensaios universais. A altura dos corpos-de-prova foi determinada ajustando-se a distância entre as extremidades dos bastões (0,5, 1, 2 ou 4 mm). A tensão de polimerização nominal foi determinada dividindo-se a força máxima de contração após 30 minutos de monitoramento pela secção transversal dos bastões. A distribuição das tensões foi avaliada através de modelos lineares elásticos axissimétricos. Os dados de tensão nominal foram analisados utilizando-se ANOVA de dois fatores e teste de Tukey (=5%) e análises de regressão tendo Fator-C ou volume como preditores. Resultados: a interação entre diâmetro e altura foi significante (p<0,01). Os valores de tensão nominal variaram entre 1,3 e 3,8 MPa. Para um mesmo diâmetro, houve um aumento na tensão com aumento da altura do espécime. Para as alturas 0,5 e 1 mm, apenas o diâmetro de 8 mm apresentou valores de tensão maiores que os demais. A tensão nominal apresentou correlações negativas com o Fator C e correlações lineares positivas com o volume para cada um dos diâmetros separadamente. Quando a tensão foi dividida pelo volume do corpo-de-prova, os valores obtidos apresentaram correlações lineares positivas fortes com o Fator C para cada um dos diâmetros separadamente e forte correlação negativa com o volume para todo o conjunto de dados. A simulação por elementos finitos mostrou que na direção longitudinal as tensões de tração aumentaram proporcionalmente com a altura, enquanto as tensões compressivas diminuíram. Na direção transversal as tensões de tração foram mais intensas nos espécimes de menor altura, e isto foi mais evidente nos espécimes de maior diâmetro. Conclusões: a tensão aumentou com a altura e com o diâmetro do corpo-de-prova. O Fator C não se mostrou um bom preditor da tensão, o mesmo acontecendo com o volume. Entretanto, este último apresentou uma correlação inversa forte com os dados de tensão normalizados pelo volume de compósito. Na direção longitudinal, foram observadas regiões com tensões compressivas, mais intensas nos corpos-de-prova de menor altura. A distribuição de tensões da direção transversal foi mais intensa nos espécimes de menor altura e maior diâmetro.
Title in English
Polymerization stress as function of specimem dimensions in a high compliance system
Keywords in English
C-factor
Compliance
Polymerization stress
Volume
Abstract in English
Objective: evaluate the influence of specimen dimensions, C-factor and volume on polymerization stress values through mechanical testing, as well as stress distribution by finite element analysis (FEA) in high compliance systems. Material and Methods: a self-cure composite (Bisfil 2B, Bisco) was inserted between acrylic rods with 4, 6 and 8 mm diameter attached to the opposite ends of a universal testing machine. Specimen height was determined by adjusting the distance between the rods (0,5, 1, 2 ou 4 mm). Nominal stress was determined dividing the maximum shrinkage force registered after 30 minutes by the crossection of the rods. Stress distribution was evaluated in axissymmetric, linear elastic models. Stress data were analyzed by twoway ANOVA/Tukey test (=5%) and regression analyses using C-factor or volume as predictors. Results: the interaction between diameter and height was significant (p<0.01). Stress values varied from 1.3 to 3.8 MPa. For a given diameter, stress increased with height. For 0.5 and 1 mm, only the 8 mm diameter specimens presented higher stress. Nominal stress showed negative correlations with C-factor and positive correlations with volume for each diameter separately. When stress was divided by specimen volume, values presented strong positive linear correlations with C-factor for each diameter and a strong negative with volume for the entire data set. FEA revealed that in the longitudinal direction, tensile stresses increased with height, while the compressive stresses decreased. Transversally, tensile stresses were more intense in specimens with lower heights, more noticeably in higher diameters. Conclusions: stress increased with specimen height and diameter. C-factor was not a suitable stress predictor, neither was the specimen volume. However, the latter presented a strong inverse correlation with stress data normalized by specimen volume. In the longitudinal direction, regions with compressive stresses were observed, more noticeably in specimens with lower height. Transversally, stress was more intense in specimens with lower height and higher diameter.
 
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Publishing Date
2009-06-08
 
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