Efeitos da contração e do módulo de elasticidade de compósitos sobre a tensão de polimerização em sistemas com diferentes complacências: análise por elementos finitos (2010)
- Autor:
- Autor USP: MEIRA, JOSETE BARBOSA CRUZ - FO
- Unidade: FO
- Sigla do Departamento: ODM
- Subjects: MATERIAIS COMPÓSITOS POLIMÉRICOS; POLIMERIZAÇÃO; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; MATERIAIS COMPÓSITOS
- Language: Português
- Abstract: O objetivo deste trabalho foi simular, por análise de elementos finitos, o ensaio de tensão de polimerização com vistas a um melhor entendimento da mecânica do teste que permita explicar divergências encontradas entre estudos que utilizaram montagens experimentais semelhantes, porém com diferentes substratos de colagem. Com base em dados extraídos da literatura, foi formulada a hipótese que o efeito da contração volumétrica e do módulo de elasticidade do compósito sobre a tensão de polimerização depende da complacência do sistema. Em sistemas de teste com alta complacência, os valores de tensão estariam diretamente relacionados à contração do compósito, enquanto que a utilização de sistemas menos complacentes realçaria a influência do módulo de elasticidade do compósito. Um ensaio de tensão de polimerização frequentemente utilizado foi simulado pelo método por elementos finitos. Devido à simetria geométrica e de carregamento, apenas um oitavo do modelo foi representado. Foram simulados quatro diferentes complacências do teste, correspondentes a diferentes materiais dos bastões: aço, vidro, compósito e acrílico. A contração de polimerização foi simulada através de analogia térmica. A temperatura foi reduzida em 1°C e o coeficiente de expansão térmica foi ajustado para conferir a contração volumétrica desejada. A polimerização foi simulada em duas fases: pré-gel e pós-gel. Na fase pré-gel os elementos do compósito apresentavam módulo de elasticidade bastante baixo, para simular o alívio de tensões decorrente do escoamento do compósito nos estágios iniciais da polimerização. Na fase pós-gel, os elementos do compósito apresentavam seu valor final de módulo de elasticidade. (Continua)(Continuação) Foram simulados compósitos com módulos entre 1 e 12 GPa (em incrementos de 1 GPa) e com contração volumétrica total entre 0,5% e 6% (em incrementos de 0,5%). A contração pós-gel foi 30% da contração volumétrica total. A tensão nominal foi calculada dividindo a força de reação nodal pela área de seção transversal do cilindro. Além da tensão nominal, foram registradas as distribuições das tensões radiais e axiais no compósito e o perfil de deformação da interface compósito/bastão. A hipótese foi parcialmente confirmada. Para um módulo constante, o aumento da contração aumenta a tensão, independentemente do material do bastão. Para uma contração constante, o efeito do módulo sobre a tensão depende do material do bastão. Se o módulo de elasticidade e a contração volumétrica aumentam simultaneamente, a tensão de polimerização aumenta independentemente do material do bastão. Se o módulo de elasticidade aumenta e a contração volumétrica diminui, a evolução da tensão dependerá do material do bastão. Para o bastão de acrílico, a tensão diminui, devido à diminuição da contração. Com os demais bastões o efeito do módulo de elasticidade pode prevalecer sobre o efeito da contração, na dependência dos valores de módulo de elasticidade e contração dos compósitos em estudo. As contradições encontradas nos trabalhos publicados são explicadas em função da possibilidade de interação entre módulo de elasticidade e contração volumétrica e destas variáveis com o material do bastão
- Imprenta:
- Data da defesa: 11.02.2010
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ABNT
MEIRA, Josete Barbosa Cruz. Efeitos da contração e do módulo de elasticidade de compósitos sobre a tensão de polimerização em sistemas com diferentes complacências: análise por elementos finitos. 2010. Tese (Livre Docência) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/23/tde-01092014-160239/. Acesso em: 19 abr. 2024. -
APA
Meira, J. B. C. (2010). Efeitos da contração e do módulo de elasticidade de compósitos sobre a tensão de polimerização em sistemas com diferentes complacências: análise por elementos finitos (Tese (Livre Docência). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/23/tde-01092014-160239/ -
NLM
Meira JBC. Efeitos da contração e do módulo de elasticidade de compósitos sobre a tensão de polimerização em sistemas com diferentes complacências: análise por elementos finitos [Internet]. 2010 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/23/tde-01092014-160239/ -
Vancouver
Meira JBC. Efeitos da contração e do módulo de elasticidade de compósitos sobre a tensão de polimerização em sistemas com diferentes complacências: análise por elementos finitos [Internet]. 2010 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/23/tde-01092014-160239/ - Concentração de tensões em teste de micro-tração
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