Ziel der vorliegenden Studie war es, das mechanische Verhalten einer dreigliedrigen temporären Brückenkonstruktion mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode nichtlinear zu simulieren und das FEM-Berechnungsmodell durch eine entsprechende experimentelle Versuchsreihe zu validieren. Weiterhin sollte untersucht werden, ob es einen signifikanten Unterschied im Materialverhalten zwischen der vielfach verwendeten Versuchsgeschwindigkeit von 1 mm/min und der, unter physiologischen Bedingungen beim Kauen auftretenden, Versuchsgeschwindigkeit von 130 mm/s gibt.Zunächst wurden die Materialeigenschaften von Telio CAD (Ivoclar Vivadent AG, Schaan, Lichtenstein) in 3-Punkt-Biegeversuchen bei sechs verschiedenen Geschwindigkeiten (1 mm/min, 10 mm/min, 100 mm/min, 0,5 m/s, 1 m/s, 2,5 m/s) und in einer Dynamisch Mechanisch Thermischen Analyse (DMTA) bestimmt.Dabei wurde ein nichtlineares, geschwindigkeits- und temperaturabhängiges mechanisches Verhalten von Telio CAD ermittelt. Die nichtlinearen Materialeigenschaften konnten anschließend in das erstellte FEM-Berechnungsmodell einer dreigliedrigen Brücke integriert werden. Auf diese Weise konnte die Belastung der Brücke mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten (1 mm/min und 130 mm/s) simuliert und die zu erwartenden Dehnungen in der Brücke berechnet werden. Abschließend wurde ein zum FEM-Berechnungsmodell identischer Versuchsaufbau in zwei experimentellen Versuchsreihen zur Validierung durchgeführt. Die gemessenen Dehnungen sowie die Kraft-Verschiebungs-Kurven wurden mit den Ergebnissen aus der nichtlinearen FEM-Berechnung verglichen.In der vorliegenden Studie konnte gezeigt werden, dass das Verhalten einer dreigliedrigen Brücke aus Telio CAD mit einer nichtlinearen FEM-Berechnung vorherzusagen ist. Im Gegensatz dazu zeigte der Vergleich zwischen linearer und nichtlinearer Simulation, dass die fälschliche Annahme von linear-elastischen Eigenschaften im Falle von Telio CAD in der Berechnung zu hohe Kraftwerte ergibt.Weiterhin konnte ein signifikanter Unterschied bei den Bruchkräften zwischen den beiden Versuchsgeschwindigkeiten (1 mm/min und 130 mm/s) festgestellt werden. Bei der höheren Geschwindigkeit verhielten sich die Brücken deutlich steifer und das Versagen trat bereits bei geringeren Kräften auf.Schlussfolgernd kann daher festgestellt werden, dass bei nicht linear-elastischen Materialeigenschaften des Prüfmaterials eine nichtlineare FEM-Berechnung im Vergleich zu einer linearen FEM-Berechnung genauere Ergebnisse liefert. Eine vereinfachende Annahme von linear-elastischen Materialeigenschaften sollte daher in FEM-Studien vermieden werden. Da unterschiedliche Prüfgeschwindigkeiten zu unterschiedlichen Ergebnissen führen können, sollte eine höhere, der Kaugeschwindigkeit vergleichbare, Prüfgeschwindigkeit bei zukünftigen Materialuntersuchungen berücksichtigt werden.
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