基于粘彈性的形狀記憶聚氨酯正畸弓絲研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們的審美觀也在不斷的提高，對(duì)正畸治療的要求不僅僅停留在牙齒矯正之后的美觀改善，同時(shí)也希望在正畸治療過程中矯治器的佩戴效果也能夠更加美觀。金屬弓絲具有良好的剛度、柔韌性、抗疲勞性與可操作性，但不可避免的影響患者正畸治療過程中口腔的美觀，并且目前廣泛使用的鎳鈦合金弓絲的安全性存在一定的問題。為了改善正畸治療過程中的美觀與安全性，國外已經(jīng)有學(xué)者提出用形狀記憶聚合物(SMP)材料弓絲，其中形狀記憶聚氨酯(S

2、hape MemoryPolyurethanes，SMPU)具有良好的生物相容性和回復(fù)性能，并且材料是透明的，是潛在的制作口腔正畸中弓絲的理想材料。本文對(duì)SMPU材料展開了研究，所做的工作主要包括以下方面:
　　(1)假設(shè)形狀記憶聚合物為各向同性材料，在Tobushi建立的SMP一維本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，應(yīng)用固體力學(xué)和熱粘彈性理論建立了熱驅(qū)動(dòng)形狀記憶聚合物的三維力學(xué)本構(gòu)模型。
　　(2)基于ABAQUS的二次開發(fā)平臺(tái)，編寫了可供

3、ABAQUS調(diào)用的UMAT子程序，并實(shí)現(xiàn)了其形狀記憶效應(yīng)的熱力學(xué)過程，并且數(shù)值模擬結(jié)果與Tobushi等人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合的良好，表面建立的SMP三維本構(gòu)模型能有效的描述SMP的熱力學(xué)行為。
　　(3)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試了SMPU在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近（口腔溫度附近）的拉伸與松弛性能，為評(píng)估分析SMPU弓絲的粘彈性能和回復(fù)性能打下基礎(chǔ)，并為后續(xù)仿真提供必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和材料參數(shù)。
　　(4)在ABAQUS中建立與臨床正畸幾何相似性良好S