離體磨牙承壓性能的實(shí)驗(yàn)和三維有限元分析.pdf

1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文離體磨牙承壓性能的實(shí)驗(yàn)和三維有限元分析姓名：李瑩申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：口腔醫(yī)學(xué)（口腔修復(fù)學(xué)）指導(dǎo)教師：劉麗2002.5.1塑堊查耋嬰主主堡堡蘭第三部分、三維有限元法分析離體磨牙壓縮應(yīng)力場：選擇具有良好解剖形態(tài)的第一磨牙或第三磨牙的患者各一人，拍攝螺旋cT。從螺旋cT中獲得實(shí)體模型的數(shù)字化信息，導(dǎo)入AutoCAD軟件，進(jìn)行三維實(shí)體重建，并繪制與實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析中相同的三種壓載頭的三維實(shí)體。再將這些三維實(shí)體導(dǎo)入ABAQUS

2、有限元軟件建成有限元計(jì)算的力學(xué)模型。在模型中定義磨牙為連續(xù)、均質(zhì)、各向同性的線彈性材料；定義牙本質(zhì)的彈性模量為2510”Pa，泊松比為030；牙釉質(zhì)的彈性模量為4510loPa，泊松比為030；將磨牙與三種壓載頭的接觸面定義為面——面的接觸，并在有限元軟件中實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析中一致的三種典型壓載工況：在定義邊界條件時(shí)將模型的下部即牙根視為邊界固定。在有限元計(jì)算中。定義加載頭的位移為沿z方向的位移，大小為003mm；輸出變量為位移、反力和

3、應(yīng)力。取模型頰側(cè)頸1／3中部的載荷——應(yīng)力曲線，與應(yīng)變電測實(shí)驗(yàn)所得曲線進(jìn)行比較，揭示整體磨牙在三種典型壓載工況下的壓載性能規(guī)律及其臨床意義。結(jié)果：第一部分：通過應(yīng)變電測實(shí)驗(yàn)，獲得了離體磨牙在典型承壓工況下的載荷——軸向應(yīng)力曲線，從曲線中發(fā)現(xiàn)：1、在一定的載荷范圍內(nèi)，壓載——軸向應(yīng)力曲線成線性關(guān)系。這說明，在本論文的測試范圍內(nèi)，牙體材料在彈性范圍內(nèi)，所以可以按虎克定律公式將實(shí)驗(yàn)測得的應(yīng)變換算成應(yīng)力值。2、在相同的壓力下，離體磨牙相同部位在

4、三種典型壓載工況下產(chǎn)生不同的應(yīng)力場。分析產(chǎn)生上述不同的原因，本論文認(rèn)為，主要是因?yàn)閴狠d頭的性質(zhì)不同使不同壓載頭與牙恰面的接觸部位和面積不同，這樣就會在同樣的咀嚼壓力下產(chǎn)生不同的應(yīng)力分布。聯(lián)系實(shí)際咀嚼過程，提示：牙頸部的應(yīng)力分布不僅與咀嚼壓力有關(guān)，還與咀嚼的食物性質(zhì)(如軟硬度、形狀大小)有關(guān)。因?yàn)橛捎谲浻捕龋螤畲笮〉鹊牟煌?，使食物在被咀嚼時(shí)，與牙恰面的接觸部位和面積不同：柔軟的食物與恰面的接觸面積大，接觸部位均勻，在牙頸部產(chǎn)生的應(yīng)力就小

5、；堅(jiān)硬的食物，在被咀嚼時(shí)，由于變形小，與牙猞面的接觸面積小，且接觸部位不均勻，就會在牙頸部產(chǎn)生較大的應(yīng)力分布。3、柔性密合加壓與鋁質(zhì)平板加壓所得的曲線相似。在鋁質(zhì)平板壓載工況下，僅通過四個(gè)牙尖加載，但載荷經(jīng)過牙尖向下傳遞后，在牙頸部引起的應(yīng)力值卻與柔性密合壓載工況下產(chǎn)生的應(yīng)力值相似。提示：磨牙的牙尖結(jié)構(gòu)有利于牙頸部的應(yīng)力分布趨于均勻。4、在相同載荷下，剛性不均衡壓載工況下的應(yīng)力顯著大于柔性密合和鋁質(zhì)平板壓載工況下的應(yīng)力值。在剛性不均衡壓