發(fā)布時間：2017-12-19 00:26

  本文關(guān)鍵詞：基于粘彈性的形狀記憶聚氨酯正畸弓絲研究

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【摘要】：隨著社會的發(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(Shape Memory Polyurethanes,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,編寫了可供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SMPU弓絲正畸矯治的有限元模型,以上頜側(cè)切牙、尖牙為研究對象,將弓絲裝配過程等效為托槽的移動過程,通過在托槽上施加位移,控制牙齒移動,模擬出正畸患者初診時牙齒存在唇頰舌側(cè)與根冠方向錯位時,SMPU弓絲裝配入托槽之后所產(chǎn)生的初始正畸力,可以預(yù)測在矯治過程中弓絲作用在托槽上的作用力,正畸有限元仿真結(jié)果表明SMPU弓絲能夠提供適合牙齒移動的回復(fù)力,但正畸力數(shù)值偏小,需要進(jìn)一步改進(jìn)其力學(xué)性能。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R783.5

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號：1306218