上頜第一磨牙隱裂三維有限元分析的初步研究.pdf

1、本研究在根據(jù)斷裂力學(xué)理論建立上頜第一磨牙隱裂三維有限元模型的基礎(chǔ)上，研究早期隱裂的上頜第一磨牙在受到咬合力時的應(yīng)力分布以及裂紋擴展情況。并模擬調(diào)合磨改牙尖斜度，觀察治療前后模型疲勞壽命的改變，對調(diào)合治療效果進行初步評估，以希望能夠?qū)εR床治療方案的選擇提供一定參考。
　　目的：
　　1．建立上頜第一磨牙的精細(xì)三維有限元模型
　　2．建立上頜第一磨牙隱裂的三維有限元模型并進行初步應(yīng)力分析
　　3．對隱裂的上頜第一磨牙

2、進行裂紋疲勞擴展分析并初步評估調(diào)合治療的療效
　　方法：
　　1．對正常上頜第一磨牙進行Micro-CT掃描，將調(diào)整后的斷層圖片使用Mimics軟件根據(jù)圖像灰度進行擬合，分別建立帶有結(jié)點及面信息的牙釉質(zhì)及牙本質(zhì)的STL格式三維模型。用MagicsRP軟件對STL文件進行處理，調(diào)整表面三角形質(zhì)量并使釉牙本質(zhì)界密合、均勻一致。之后將高質(zhì)量的牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)的STL模型導(dǎo)入有限元軟件中，生成三維有限元模型。
　　2．應(yīng)用斷裂力

3、學(xué)理論對裂紋部位網(wǎng)格進行手動修改后通過裂紋實體建模方法建立上頜第一磨牙隱裂的有限元模型。在咬合面加載垂直于接觸面的載荷進行應(yīng)力分析。
　　3．建立含有三種不同深度（0.5mm,1.5mm,2.5mm）裂紋的隱裂上頜第一磨牙有限元模型，在模擬調(diào)合前后分別對每個模型加載正常咀嚼力的循環(huán)載荷，進行利用MSC.Fatigue軟件進行裂紋疲勞擴展分析，觀察治療前后模型疲勞壽命的改變。
　　結(jié)果：
　　1．建立了精細(xì)的上頜第一磨牙

4、的三維有限元模型，此模型不僅外形能夠反映實體牙齒標(biāo)本的細(xì)節(jié)特征，并且其釉牙本質(zhì)界部位緊密連接，牙釉質(zhì)與牙本質(zhì)在此處的網(wǎng)格節(jié)點完全重合，能夠保證在下一步的有限元分析中此處的應(yīng)力傳導(dǎo)真實可靠。
　　2．分析得到模型水平方向應(yīng)力張量云圖?？梢娏鸭y尖端附近的應(yīng)力變化符合裂紋尖端的奇異性，水平方向應(yīng)力張量極值為103MPa。
　　3．三組不同深度裂紋的牙隱裂模型在調(diào)合后裂紋尖端應(yīng)力張量極值都明顯變小，安全壽命也有顯著提高，但2.5mm