本文關鍵詞：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)假設形狀記憶聚合物為各向同性材料,在Tobushi建立的SMP一維本構模型的基礎上,應用固體力學和熱粘彈性理論建立了熱驅動形狀記憶聚合物的三維力學本構模型。(2)基于ABAQUS的二次開發(fā)平臺,編寫了可供ABAQUS調用的UMAT子程序,并實現(xiàn)了其形狀記憶效應的熱力學過程,并且數(shù)值模擬結果與Tobushi等人的實驗結果吻合的良好,表面建立的SMP三維本構模型能有效的描述SMP的熱力學行為。(3)通過實驗測試了SMPU在玻璃化轉變溫度附近(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性能打下基礎,并為后續(xù)仿真提供必要的實驗數(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,正畸有限元仿真結果表明SMPU弓絲能夠提供適合牙齒移動的回復力,但正畸力數(shù)值偏小,需要進一步改進其力學性能。
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R783.5

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號：1306218