A finite element stress analysis of shear and micro-shear bond strength tests / "Distribuição de tensões em testes de cisalhamento e micro-cisalhamento mediante análise de elementos finitos"

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Os objetivos deste estudo foram comparar, através de análise de elementos finitos, a distribuição de tensões em modelos que representam arranjos experimentais nor-malmente utilizados em testes de cisalhamento e micro-cisalhamento, verificar a tendência de variar o local de início e o modo de fratura em função de mudanças nos parâmetros dos ensaios e analisar a influência de dois modos de fixação do substrato sobre a concentração de tensões. Os modelos bidimensionais em estado plano de deformações representaram o compósito (híbrido ou flow) aderido à dentina através de uma camada de adesivo de 50 μm. Duas condições de fixação da dentina foram estabelecidas: na primeira (mais rígida), os deslocamentos foram restritos em todas as direções nos nós das arestas que representam as três superfícies livres de adesão e na segunda, a restrição foi colocada apenas na parte posterior da dentina. Foi aplicado um carregamento pontual a várias distâncias da interface dentina-adesivo, de modo a obter um tensão nominal constante de 4MPa. Foram analisadas as tensões máximas de tração e cisalhamento, a distribuição das tensões ao longo dos nós da interface dentina-adesivo e os vetores de tensão máxima principal, como indicativos do local de início e o provável modo de fratura. A distribuição de tensões ao longo da interface aderida foi sempre não uniforme e apresentou picos muito ele-vados em todos os casos, o que conduz a pensar que os valores de resistência nominal não são representativos da máxima tensão suportada no momento da fratura. A tensão de tração predominou sobre a de cisalhamento. O módulo de elasticidade do compósito aderido, a espessura relativa da camada de adesivo e a distância de aplicação da carga influenciam a concentração de tensões e devem ser padroniza-dos. Para o teste de micro-cisalhamento, a camada de adesivo relativamente mais espessa e o uso do compósito com baixo módulo de elasticidade propiciaram a in-tensificação das tensões. O ensaio de cisalhamento parece mais suscetível que o de micro-cisalhamento para que o início da ruptura ocorra no substrato, pois o ponto de maior concentração de tensões localizou-se na dentina em alguns casos e verifica-se pequena diferença de módulo entre os maiores vetores localizados no adesivo e na dentina de base. O teste de micro-cisalhamento, embora mais favorável a que as fraturas se iniciem no adesivo, concentra muito a tensão, especialmente com a utili-zação de resinas do tipo flow, o que o torna menos representativo da máxima tensão que o espécime realmente resistiu no momento da fratura.

ASSUNTO(S)

ma-terials testing shear bond strength micro-shear bond strength finite element analysis micro-cisalhamento análise de elementos finitos resistência ao cisalhamento teste de materiais estresse mecâ-nico mechanical stress

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