本文關(guān)鍵詞：DamonQ自鎖系統(tǒng)中運(yùn)用雙絲技術(shù)的力學(xué)性能有限元分析

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【摘要】：目的:用三維有限元的方法,建立不同尺寸、不同材質(zhì)的方絲和圓絲以及DamonQ托槽的數(shù)字化有限元模型。通過對比分析單方絲、單圓絲、方-圓雙絲和圓-圓雙絲的轉(zhuǎn)矩、傾斜的力學(xué)性能特點(diǎn),認(rèn)識(shí)不同尺寸、材質(zhì)、形態(tài)的雙弓絲組合下的力學(xué)機(jī)制,探索Damon系統(tǒng)雙絲技術(shù)的力學(xué)性能及其受弓絲因素和托槽因素影響的規(guī)律。方法:1.在Pro/Engineer Wildfire5.0三維建模軟件中分別建立中切牙、側(cè)切牙、尖牙的Damon Q(Ormco,Glendora,CA,美國)托槽和弓絲模型,共29組:托槽槽溝尺寸為0.022×0.028 inch;弓絲尺寸分別為0.016×0.025 inch(0.41×0.64 mm~2)方絲和0.012,0.014,0.016 inch(直徑0.30 mm,0.36 mm,0.41 mm)圓絲,弓絲長度為30 mm,并以STEP格式保存。2.將裝配完成的DamonQ托槽弓絲模型導(dǎo)入CADfix8.0軟件進(jìn)行修復(fù),利用該軟件快速而全面的NURBS曲面修復(fù)功能,去除重復(fù)點(diǎn)、邊線以及修復(fù)不連續(xù)面等模型問題。3.將實(shí)體模型以IGES格式導(dǎo)入MSC.Marc.Patran2005R3軟件中分組,進(jìn)行有限元單元的網(wǎng)格劃分,獲得最終帶不同弓絲組合的Damon Q托槽的有限元模型。4.通過MSC.Marc.Mentat2005R3軟件,對模型進(jìn)行不同的邊界條件、材料特性、摩擦系數(shù)、接觸關(guān)系等參數(shù)的設(shè)定,以側(cè)切牙托槽槽溝中心處節(jié)點(diǎn)為中心點(diǎn),轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)位移施加形式以Y軸水平為軸心,施加逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)20°,傾斜旋轉(zhuǎn)位移施加形式以Z軸水平為軸心,施加順時(shí)針旋轉(zhuǎn)20°。5.應(yīng)用MSC.Marc.Mentat2005R3軟件收集各工況下托槽轉(zhuǎn)矩、傾斜移動(dòng)時(shí)所受到弓絲的反作用力,并繪制相應(yīng)的力矩/角度曲線圖和柱狀圖。結(jié)果:1.DamonQ的單、雙絲系統(tǒng)產(chǎn)生了相似變化的轉(zhuǎn)矩力矩/角度載荷曲線圖:隨角度的增大,轉(zhuǎn)矩力矩值增大。單方絲與不同雙絲轉(zhuǎn)矩力學(xué)性能比較:方-圓雙絲轉(zhuǎn)矩力最大,其次是單方絲,再次是圓-圓雙絲;方-圓雙絲力矩值約為圓-圓雙絲2~8倍,單方絲約為圓-圓雙絲1~5倍。圓-圓雙絲力學(xué)性能比較發(fā)現(xiàn),輔弓為澳絲的圓-圓雙絲產(chǎn)生的力矩值約為輔弓為鎳鈦絲的圓-圓雙絲的3倍。2.單方絲、方-圓雙絲和圓-圓雙絲傾斜移動(dòng)時(shí),隨著主弓絲和輔弓絲尺寸增大,力值增大,且輔弓絲影響大于主弓絲。3.0.016 inch、0.014 inch、0.012 inch輔弓單絲傾斜力矩值分別約為同尺寸主弓單絲的8.36、4.39、4.66倍。4.轉(zhuǎn)矩載荷曲線結(jié)果顯示,16×25 NiTi,12NiTi+16×25NiTi,14NiTi+16×25 NiTi,16NiTi+16×25NiTi出現(xiàn)第一拐點(diǎn)分別約在8°、7°、4°、1°。傾斜的結(jié)果顯示,16×25 NiTi,12NiTi+16×25 NiTi,14NiTi+16×25 NiTi,16NiTi+16×25NiTi出現(xiàn)第一拐點(diǎn)分別約在5°、4°、2.5°、0.5°,同角度下,傾斜力矩值大于轉(zhuǎn)矩力矩值。結(jié)論:1.使用多種軟件構(gòu)建帶雙弓絲的DamonQ托槽有限元模型,能夠?yàn)椴煌叽�、不同材質(zhì)組合下的雙絲在DamonQ系統(tǒng)中的生物力學(xué)性能分析提供可靠的研究平臺(tái)。2.方-圓雙絲在轉(zhuǎn)矩角8°前,主要受到輔弓圓絲的作用,8°后受兩者協(xié)同作用;圓-圓雙絲由于主弓絲為圓絲無轉(zhuǎn)矩效應(yīng),僅受輔弓圓絲的作用。3.DamonQ系統(tǒng)中方-圓雙絲協(xié)同作用增強(qiáng)其控根的效力。圓-圓雙絲的力臂約為單方絲力臂的2倍,而力臂越大,力值越小,因此圓-圓雙絲的力量更為柔和。4.DamonQ托槽在雙絲協(xié)同作用下的傾斜力矩值比同尺寸單絲的傾斜力矩值更大,隨著傾斜角度增大,傾斜力矩值增大,并隨著主弓絲和輔弓絲尺寸的增大,傾斜力值增大。雙絲傾斜作用的主要力值來源于輔弓絲的作用,主弓絲的影響小于輔弓絲的影響。5.用方絲排齊牙齒時(shí)發(fā)現(xiàn),傾斜移動(dòng)時(shí)托槽與弓絲間的余隙小于轉(zhuǎn)矩移動(dòng)時(shí)的余隙,且相同角度下,傾斜力矩值大于轉(zhuǎn)矩力矩值。6.臨床上,前牙區(qū)牙齒傾斜較大時(shí),可以用單絲排齊,傾斜角度減小后加入雙絲進(jìn)一步改正牙齒的傾斜�？馗跗�,可考慮圓-圓雙絲輔助控根,矯治中期,使用方-圓雙絲控根,力值柔和可減少根吸收。7.本研究為DamonQ托槽在臨床上應(yīng)用雙絲技術(shù)提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：西南醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R783.5

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9 石s，

本文編號(hào)：1306068