Araştırma Makalesi

ANALYZING THE MECHANICAL BEHAVIORS OF DENTAL MATERIALS UNDER THERMAL AND LOADING CONDITIONS USING FINITE ELEMENT MODELING

Cilt: 31 Sayı: 1 10 Nisan 2026
PDF İndir
TR EN

ANALYZING THE MECHANICAL BEHAVIORS OF DENTAL MATERIALS UNDER THERMAL AND LOADING CONDITIONS USING FINITE ELEMENT MODELING

Öz

Choosing the right restorative material is crucial in prosthetic dental treatments. Zirconia, lithium disilicate porcelains, and leucite-reinforced feldspathic porcelains are popular options because of their strong mechanical properties and outstanding aesthetics. In this study, finite element analyses were conducted to examine how these materials behave mechanically under a 450N compression load, under varying thermal conditions (5 °C, 22 °C, and 70 °C), and under loading scenarios (distributed, combined, vertical, or angular). Zirconia exhibited the highest peak stresses, reaching a maximum principal stress value of 184.89 MPa under 70°C and 30° oblique loading. However, it maintained the highest safety margin, utilizing only 20.5% of its 900 MPa flexural strength. In contrast, it was observed that leucitereinforced porcelain reached 78.3% of the 160 MPa strength under the same conditions, making it the material with the lowest safety margin. It was determined that extreme temperature (70 °C) and oblique loading (30°) were the primary causes of stress intensification. It was observed that combined loading significantly increased localized surface stress concentrations at the occlusal contact points and cervical margins. 

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Al-Maqtari, A. A., Razak, A. A. A., & Hamdi, M. (2014) 3D finite element analysis of functionally graded multilayered dental ceramic cores, Dental Materials Journal, 33(4), 458–465. doi:10.4012/dmj.2013-251
  2. Al Mortadi, N., Bataineh, K., & Al Janaideh, M. (2020) Fatigue failure load of molars with thin-walled prosthetic crowns made of various materials: A 3D-FEA theoretical study, Clinical, Cosmetic and Investigational Dentistry, 12, 581–593. doi:10.2147/CCIDE.S286826
  3. Ayatollahi, M. R., Yahya, M. Y., Karimzadeh, A., Nikkhooyifar, M., & Ayob, A. (2015) Effects of temperature change and beverage on mechanical and tribological properties of dental restorative composites, Materials Science and Engineering C, 54, 69–75. doi:10.1016/j.msec.2015.05.004
  4. Benazzi, S., Nguyen, H. N., Kullmer, O., Kupczik, K. (2016) Dynamic Modelling of Tooth Deformation Using Occlusal Kinematics and Finite Element Analysis. PLoS ONE, 11(3), e0152663. doi:10.1371/journal.pone.0152663
  5. Capobianco, V., Baroudi, K., Santos, M. J. M. C., Rubo, J. H., Rizkalla, A. S., de Oliveira Dal Piva, A. M., Vitti, R. P., Tribst, J. P. M., & Santos, G. C. (2023) Post-fatigue fracture load, stress concentration and mechanical properties of feldspathic, leucite- and lithium disilicate-reinforced glass ceramics, Heliyon, 9(7), e17787. doi:10.1016/j.heliyon.2023.e17787
  6. Constantino, P. J., Bush, M. B., Barani, A., & Lawn, B. R. (2016) On the evolutionary advantage of multi-cusped teeth, Journal of the Royal Society Interface, 13(121), 20160374. doi:10.1098/rsif.2016.0374
  7. Cuzic, C., Rominu, M., Pricop, A., Urechescu, H., Pricop, M. O., Rotar, R., Cuzic, O., Sinescu, C., & Jivanescu, A. (2025) Clinician’s guide to material selection for all-ceramics in modern digital dentistry, Materials, 18(10), 2235. doi:10.3390/ma18102235
  8. da Mota Fonseca, L. C., Faé, D. S., Fernandes, B. N., da Costa, I., Miranda, J. S., & Lemos, C. A. A. (2025) Are implant-supported monolithic zirconia single crowns a viable alternative to metal-ceramics? A systematic review and meta-analysis, Ceramics, 8(2), 63. doi:10.3390/ceramics8020063

Ayrıntılar

Birincil Dil

İngilizce

Konular

Makine Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

10 Nisan 2026

Gönderilme Tarihi

8 Eylül 2025

Kabul Tarihi

6 Şubat 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 31 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Horasan, M., & Şenol, M. (2026). ANALYZING THE MECHANICAL BEHAVIORS OF DENTAL MATERIALS UNDER THERMAL AND LOADING CONDITIONS USING FINITE ELEMENT MODELING. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 31(1), 245-260. https://doi.org/10.17482/uumfd.1779891
AMA
1.Horasan M, Şenol M. ANALYZING THE MECHANICAL BEHAVIORS OF DENTAL MATERIALS UNDER THERMAL AND LOADING CONDITIONS USING FINITE ELEMENT MODELING. UUJFE. 2026;31(1):245-260. doi:10.17482/uumfd.1779891
Chicago
Horasan, Murat, ve Murat Şenol. 2026. “ANALYZING THE MECHANICAL BEHAVIORS OF DENTAL MATERIALS UNDER THERMAL AND LOADING CONDITIONS USING FINITE ELEMENT MODELING”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 31 (1): 245-60. https://doi.org/10.17482/uumfd.1779891.
EndNote
Horasan M, Şenol M (01 Nisan 2026) ANALYZING THE MECHANICAL BEHAVIORS OF DENTAL MATERIALS UNDER THERMAL AND LOADING CONDITIONS USING FINITE ELEMENT MODELING. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 31 1 245–260.
IEEE
[1]M. Horasan ve M. Şenol, “ANALYZING THE MECHANICAL BEHAVIORS OF DENTAL MATERIALS UNDER THERMAL AND LOADING CONDITIONS USING FINITE ELEMENT MODELING”, UUJFE, c. 31, sy 1, ss. 245–260, Nis. 2026, doi: 10.17482/uumfd.1779891.
ISNAD
Horasan, Murat - Şenol, Murat. “ANALYZING THE MECHANICAL BEHAVIORS OF DENTAL MATERIALS UNDER THERMAL AND LOADING CONDITIONS USING FINITE ELEMENT MODELING”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 31/1 (01 Nisan 2026): 245-260. https://doi.org/10.17482/uumfd.1779891.
JAMA
1.Horasan M, Şenol M. ANALYZING THE MECHANICAL BEHAVIORS OF DENTAL MATERIALS UNDER THERMAL AND LOADING CONDITIONS USING FINITE ELEMENT MODELING. UUJFE. 2026;31:245–260.
MLA
Horasan, Murat, ve Murat Şenol. “ANALYZING THE MECHANICAL BEHAVIORS OF DENTAL MATERIALS UNDER THERMAL AND LOADING CONDITIONS USING FINITE ELEMENT MODELING”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, c. 31, sy 1, Nisan 2026, ss. 245-60, doi:10.17482/uumfd.1779891.
Vancouver
1.Murat Horasan, Murat Şenol. ANALYZING THE MECHANICAL BEHAVIORS OF DENTAL MATERIALS UNDER THERMAL AND LOADING CONDITIONS USING FINITE ELEMENT MODELING. UUJFE. 01 Nisan 2026;31(1):245-60. doi:10.17482/uumfd.1779891

DUYURU:

30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir).  Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.

Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr