Depois de inseridas todas as condições de contorno descritas acima, as simulações foram produzidas. Utilizado o mesmo computador descrito no capítulo 5, a simulação para o caso com carregamento durou 15 horas e a simulação para o caso sem carregamento durou 12 horas. As Figuras 6.4 e 6.5 mostram as tensões de Von Mises para o conjunto completo para os casos com e sem carregamento, respectivamente.
Figura 6.4a – Tensão de Von Mises para o
conjunto completo. Figura 6.4b – Tensão de Von Mises para o conjunto sem a parte óssea – Detalhe. Figura 6.4 – Tensão de Von Mises para o conjunto completo para o máximo carregamento do ciclo.
Figura 6.5a – Tensão de Von Mises para o
conjunto completo. Figura 6.5b – Tensão de Von Mises para o conjunto sem a parte óssea – Detalhe. Figura 6.5 – Tensão de Von Mises para o conjunto completo para o mínimo carregamento do ciclo.
Conforme o discorrido anteriormente, a evolução da tecnologia/informática combinada com o aperfeiçoamento das técnicas de análise em Engenharia proporcionou o desenvolvimento de novos estudos e de novas áreas de pesquisa. Novas abordagens puderam ser propostas e avaliadas. Além disso, novos e antigos métodos puderam ser utilizados com maior praticidade e menor consumo de tempo, como o Método dos Elementos Finitos (MEF). A automatização deste método em particular possibilitou a simulação de diversos tipos de estruturas e soluções mais complexas puderam ser encontradas para o cálculo estrutural.
Os resultados apresentados neste projeto demonstram a eficiência do método em avaliar situações não mensuráveis experimentalmente. Analisando-se os resultados numéricos para o conjunto todo, Figuras 6.4 e 6.5, pode-se verificar que o MEF conseguiu simular o comportamento do implante quando submetido a uma carga externa, e que, a partir destes resultados, pode-se, por exemplo, mensurar o nível de abertura da coroa em relação à carga aplicada, situações que seriam impraticáveis em procedimentos experimentais.
As Figuras 6.6 e 6.7 mostram as Tensões Principais Máximas para o máximo carregamento do ciclo (σ1máx) para os parafusos do intermediário e de fixação, respectivamente.
Figura 6.6a – Tensão Principal Máxima do
parafuso do intermediário – Vista Isométrica. Figura 6.6b – Tensão Principal Máxima do parafuso do intermediário – Detalhe. Figura 6.6 – Tensão Principal Máxima do parafuso do intermediário para o máximo carregamento do
Figura 6.7a – Tensão Principal Máxima do
parafuso de fixação – Vista Isométrica. Figura 6.7b – Tensão Principal Máxima do parafuso de fixação – Detalhe. Figura 6.7 – Tensão Principal Máxima do parafuso de fixação para o máximo carregamento do ciclo.
As Figuras 6.8 e 6.9 mostram Tensões Principais Intermediárias para o máximo carregamento do ciclo (σ2máx) para os parafusos do intermediário e de fixação, respectivamente.
Figura 6.8a – Tensão Principal Intermediária do
parafuso do intermediário – Vista Isométrica. Figura 6.8b – Tensão Principal Intermediária do parafuso do intermediário – Detalhe. Figura 6.8 – Tensão Principal Intermediária do parafuso do intermediário para o máximo
Figura 6.9a – Tensão Principal Intermediária do
parafuso de fixação – Vista Isométrica. Figura 6.9b – Tensão Principal Intermediária do parafuso de fixação – Detalhe. Figura 6.9 – Tensão Principal Intermediária do parafuso de fixação para o máximo carregamento do
ciclo.
As Figuras 6.10 e 6.11 mostram Tensões Mínimas para o máximo carregamento do ciclo (σ3máx) para os parafusos do intermediário e de fixação, respectivamente.
Figura 6.10a – Tensão Principal Mínima do
parafuso do intermediário – Vista Isométrica. Figura 6.10b – Tensão Principal Mínima do parafuso do intermediário – Detalhe. Figura 6.10 – Tensão Principal Mínima do parafuso do intermediário para o máximo carregamento do
Figura 6.11a – Tensão Principal Mínima do
parafuso de fixação – Vista Isométrica. Figura 6.11b – Tensão Principal Mínima do parafuso de fixação – Detalhe. Figura 6.11 – Tensão Principal Mínima do parafuso de fixação para o máximo carregamento do ciclo.
Examinando-se a distribuição das tensões para o parafuso do intermediário para o caso com carregamento, Figuras 6.6, 6.8 e 6.10, nota-se que as máximas tensões se encontram no menor diâmetro deste e que os concentradores de tensões aparecem, majoritariamente, nas intersecções entre o declive superior e o menor diâmetro e no início da primeira rosca. Esta resposta está em concordância com a literatura, pois segundo Silva et al. (2014), o tipo de falha mais comum em implantes é a fratura do parafuso, uma vez que a ocorrência de concentradores de tensão aumenta a probabilidade de fratura (VERRI et al., 2015). As altas tensões de compressão ocorrem devido à aplicação de pré-carga no parafuso e, portanto, devem ser desconsideradas.
Para o parafuso de fixação, Figuras 6.7, 6.9 e 6.11, as maiores tensões se encontram na região de contato do parafuso com o local no qual ele está inserido. Quando há a aplicação da carga oblíqua, a coroa tende a se desprender, flexionando o parafuso e causando tensões de tração do lado oposto à flexão.
As Figuras 6.12 e 6.13 mostram as Tensões Principais Máximas para o mínimo carregamento do ciclo (σ1min) para os parafusos do intermediário e de fixação, respectivamente. As Figuras 6.14 e 6.15 mostram Tensões Principais Intermediárias para o mínimo carregamento do ciclo (σ2min) para os parafusos do intermediário e de fixação, respectivamente.
Figura 6.12a – Tensão Principal Máxima do
parafuso do intermediário – Vista Isométrica. Figura 6.12b – Tensão Principal Máxima do parafuso do intermediário – Detalhe. Figura 6.12 – Tensão Principal Máxima do parafuso do intermediário para o mínimo carregamento do
ciclo.
Figura 6.13a – Tensão Principal Máxima do
parafuso de fixação – Vista Isométrica. Figura 6.13b – Tensão Principal Máxima do parafuso de fixação – Detalhe. Figura 6.13 – Tensão Principal Máxima do parafuso de fixação para o mínimo carregamento do ciclo.
Figura 6.14a – Tensão Principal Intermediária do
parafuso do intermediário – Vista Isométrica. Figura 6.14b – Tensão Principal Intermediária do parafuso do intermediário – Detalhe. Figura 6.14 – Tensão Principal Intermediária do parafuso do intermediário para o mínimo
Figura 6.15a – Tensão Principal Intermediária do
parafuso de fixação – Vista Isométrica. Figura 6.15b – Tensão Principal Intermediária do parafuso de fixação – Detalhe. Figura 6.15 – Tensão Principal Intermediária do parafuso de fixação para o mínimo carregamento do
ciclo.
As Figuras 6.16 e 6.17 mostram Tensões Mínimas para o máximo carregamento do ciclo (σ3máx) para os parafusos do intermediário e de fixação, respectivamente.
Figura 6.16a – Tensão Principal Mínima do
parafuso de fixação – Vista Isométrica. Figura 6.16b – Tensão Principal Mínima do parafuso de fixação – Detalhe. Figura 6.16 – Tensão Principal Mínima do parafuso do intermediário para o mínimo carregamento do
Figura 6.17a – Tensão Principal Mínima do
parafuso de fixação – Vista Isométrica. Figura 6.17b – Tensão Principal Mínima do parafuso de fixação – Detalhe. Figura 6.17 – Tensão Principal Mínima do parafuso de fixação para o mínimo carregamento do ciclo.
No caso sem o carregamento, Figuras de 6.12 à 6.17, observa-se que as tensões foram distribuídas simetricamente por todo o corpo dos parafusos, indicando que o parafuso apenas foi solicitado pela pré-carga.
Avaliando os resultados obtidos, percebe-se que todas as tensões do conjunto, excluindo as áreas da pré-carga e de alguns concentradores de tensão, estão abaixo do limite de escoamento do material, indicando que a prótese responde adequadamente a uma carga estática. Isso evidencia o correto funcionamento do implante sobre condições de serviço.