FINITE ELEMENT METHODS IN DENTISTRY

Abstract

During presenting the art of dentistry, the applied force and the factors of this force form the main point on the basis of success and failure of a treatment. In order to get a success, most of the scientific researches are in matter of the forces on teeth, restorations, and a bone. It is so difficult to show the forces on a living organism and even it is sometimes impossible. In these situations, the in-vitro studies gain a value. For a long time, finite element method is often used both for PhD thesis and for doing studies. The finite element method analysis has used more than half a century to solve the mechanic problems of solids and liquids and to do physical analysis. In the method of finite element analysis, we target to solve the problems by starting from the smallest part. The main points that make the method more valuable are the convenience of understanding the problem because of reaching the problems by starting from the smallest part of the models and can be repeated under the same conditions because of being a computer-based analysis. This compilation gives detailed information about finite element method and offers a view for researchers

Keywords

• Finite Element Analysis,FEM,Stress Analysis,Force

DİŞ HEKİMLİĞİNDE SONLU ELEMANLAR STRES ANALİZ YÖNTEMİ

Abstract

Diş hekimliği sanatını icra ederken, yapılan tedavilerin başarı ve başarısızlıklarınn temelinde uygulanan kuvvet ve bu kuvvetin etkenleri en önemli noktayı oluşturmaktadır. Başarının elde edilmesi için, yapılan bilimsel araştırmaların birçoğu dişlere, restorasyonlara veya kemiğe gelen kuvvetlerin etkileri üzerine olmuştur. Canlı bir organizma üzerinde kuvvetlerin gösterilmesi oldukça zor, hatta bazen imkansızdır. Bu durumlarda in-vitro çalışmalar değer kazanmıştır.

Çok uzun yıllardır gerek doktora tezlerin yapılmasında gerekse yapılan çalışmalarda sıkça kullanılan bir yöntem olan sonlu elamanlar analiz yöntemi sıklıkla kullanılmaktadır. Sonlu elemanlar analiz yöntemi, katı ve sıvıların mekanik sorunlarının çözümü ve yapıların fiziksel analizleri için yarım asırdan fazla süredir kullanılmaktadır. Sonlu elemanlar analiz yöntemi ile bir problemin en küçük parçasından yola çıkarak sorunu çözmek amaçlanmıştır. Sorunun temeline en küçük modeldeki en küçük parçadan ulaşıldığı için problemin anlaşılmasının kolaylaştırılması ve yapılan analiz bilgisayar ortamında yapıldığı için aynı şartlar altında tekrarlanabilir olması nedeniyle güvenilir sonuçlar elde edilmesi bu yöntemi değerli kılan diğer noktaları oluşturmakdır.

Bu derleme ile literatürde çok sık kullanılan bir yöntem olan sonlu elemanlar analiz yöntemi hakkında detaylı bilgi vererek, araştırmacılara bir bakış sunmaktır.

Keywords

• Sonlu eleman analiz yöntemi, SESA, stres analizleri, kuvvet

References

1. Ulusoy M, Aydın K. Diş hekimliğinde hareketli
2. bölümlü protezler, Ankara Üniversitesi Yayınları, 2010, s. 94-120.
3. Geng JP, Tan KB, Liu GR. Application of finite
4. element analysis in implant dentistry: A review of the literature. Journal of Prostheic Dentistry 2001;85:585-98. Çalıkkocaoğlu S. Dişsiz hastaların protetik tedavisi. 5 Basım. Quintessence Yayıncılık, 2010, s:1-63
5. Adıgüzel Ö. Sonlu elemanlar analizi: Derleme
6. bölüm I: Dişhekimliğinde Kullanım Alanları, Temel Kavramlar ve Eleman Tanımları. Dicle Dişhekimliği Dergisi 2010;11:18-23.
7. Güler MS, Sen S, Bayındır YS, Güler Ç. İnsan dişi
8. kaplamalarında kullanılan farklı özelliklerdeki yapıştırıcı simanların gerilme etkilerinin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi. Atatürk Üniv Diş Hek Fak Derg 2012; 22: 31-9

9. Ebrahimi F. Finite element analysis-new trends and
10. developments, Intech, 2012, s:5-20.
11. Wakabayashi N, Ona M, Suzuki T, Igarashi Y.
12. Nonlinear finite element analyses: Advances and challenges in dental applications. J Dent. 2008; 36:463-71.
13. Holmgren EP, Seckinger RJ, Kilgren LM, Mante F. Evaluating parameters of osseointegrated dental implants using finite element analysis-a two- dimensional comparative study examining the effects of implant diameter, implant shape, and load direction. J Oral Implantol 1998;24:80-88.
14. Logan DL. First course in the finite element method 5
15. th edition, Nelson Education Ltd, 2007 s. 1-27.
16. Baiamonte T, Abbate MF, Pizzarello F, Lozada J,
17. James R. The experimental verification of the efficacy of finite element modeling to dental implant systems. J Oral Implantol 1996;22:104-10.
18. Moratal D. Finite element analysis, Sciyo, 2010, s:43-103.
19. Mackerle, J. Finite Element Modelling and
20. Simulations in Dentistry: A Bibliography. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering 2004; 7: 277- 303.
21. Eskitaşçıoğlu G, Yurdukoru B. Dişhekimliğinde
22. sonlu elemanlar stres analiz yöntemi. A Ü Diş Hek Fak Derg 1995; 22:201-5.
23. Hong HR, Pae A, Kim Y, Paek J, Kim HS, Kwon KR.
24. Effect of implant position, angulation, and attachment height on peri-implant bone stress associated overdentures: a finite element analysis. Int J Oral Maxillofac Implants 2012;27:69-76. two-implant
25. Menicucci G, Mossolov A, Mozzati M, Lorenzetti M,
26. Preti G. Tooth-implant connection: some biomechanical aspects based on finite element analyses. Clin Oral Implants Res 2002; 13:334-41.
27. Chun HJ, Cheong SY, Han JH, Heo SJ, Chung JP,
28. Rhyu IC, Choi YC, Baik HK, Ku Y, Kim MH. Evaluation of osseointegrated dental implants using finite element analysis. J Oral Rehabi. 2002; 29:565-74.
29. Akça K, Cehreli MC, İplikçioglu H. A comparison of
30. three-dimensional finite element stress analysis with in vitro strain gauge measurements on dental implants. International Journal of Prosthodontics 2002; 15:115-21.
31. Magne P. Efficient 3D finite element analysis of
32. dental restorative procedures using micro-CT data. Dent Mater 2007:23;539-48
33. DeTolla DH, Andreana S, Patra A, Buhite R,
34. Comella B. Role of the finite element model in dental implants. J Oral Implantol 2000;26:77-81.
35. Tabata LF, Assunção WG, Barão VA, Gomes EA, Delben JA, de Sousa EA, Rocha EP. Comparison of single-standing or connected implants on stress distribution in bone of mandibular overdentures: a two-dimensional finite element analysis. J Craniofac Surg. 2010; 21:696-702
36. Gokhale NS, Deshpale SS, Bedekar SV, Thite AN.
37. Practical finite element analysis, Finite to Infinite, 2008, s:1-140.
38. Chen L, Guo X, Li Y, Li T. Finite element analysis
39. for interfacial stress and fatigue behaviors of biomimetic titanium implant under static and dynamic loading conditions. Zhong Nan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban 2010; 35:662-72.
40. O’Grandy J, Sheriff M, Likeman P. A finite element
41. analysis of a mandibular canine as a denture abutment. European Journal of Prosthodontics and Restorative Dentistry 1996;4:117-21.
42. Assunção WG, Tabata LF, Barão VA, Rocha EP.
43. Comparison of stress distribution between complete overdenture-2D FEA. J Oral Rehabil 2008; 35:766- 74 and implant-retained
44. Magne P, Stanley K, Schlichting LH. Modeling of
45. ultrathin occlusal veneers. Dent Mater 2012; 28:777-82.
46. Ausiello P, Apicella A, Davidson CL, Rengo S. 3D
47. finite element analyses of cusp movements in a human upper premolar, restored with adhesive resin-based composites. J Biomech 2001; 34:1269- 77. Lin CL, Chang CH, Cheng CS, Wang CH, Lee HE. Automatic finite element mesh generation for maxillary second premolar. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 1999;59:187-95.
48. Hood, J.A.A. Biomechanics of the intact, prepared
49. and restored tooth: some clinical implications, International Dental Journal 1991;41:23-32.