基于超彈性模型的牙周膜力學(xué)行為數(shù)值模擬
本文選題:牙周膜 + 生物力學(xué) ; 參考:《上海交通大學(xué)學(xué)報》2014年09期
【摘要】:為了準確預(yù)測牙周膜的力學(xué)行為,采用指數(shù)超彈性模型對牙周膜剪切實驗及臨床口腔正畸進行模擬分析,基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論推導(dǎo)了模型的本構(gòu)方程和彈性張量,開發(fā)了模型的ABAQUS UMAT子程序,并通過指數(shù)超彈性模型的本構(gòu)方程與4組剪切實驗數(shù)據(jù)的擬合獲得模型參數(shù).擬合結(jié)果表明,指數(shù)超彈性模型能夠準確描述牙周膜的非線性力學(xué)行為.同時,通過有限元分析所獲計算結(jié)果分別與4組牙周膜剪切實驗結(jié)果的對比,驗證了所開發(fā)的牙周膜指數(shù)超彈性模型UMAT子程序的正確性.經(jīng)臨床口腔正畸模擬結(jié)果顯示,在正畸載荷作用下,牙周膜的應(yīng)力主要集中在牙頸和根尖處.
[Abstract]:In order to accurately predict the mechanical behavior of periodontal membranes, the shear experiments and clinical orthodontics of periodontal membranes were simulated by exponential hyperelastic model. The constitutive equation and elastic Zhang Liang of the model were derived based on continuum mechanics theory. The ABAQUS UMAT subroutine of the model is developed and the model parameters are obtained by fitting the constitutive equation of the exponential hyperelastic model with four sets of shear experimental data. The fitting results show that the exponential hyperelastic model can accurately describe the nonlinear mechanical behavior of periodontal membranes. At the same time, the results obtained by finite element analysis were compared with the experimental results of periodontal ligament shear in four groups, which verified the correctness of the developed UMAT subroutine of periodontal ligament exponent hyperelastic model. The results of clinical orthodontic simulation showed that the stress of periodontal ligament was mainly concentrated on the neck and root tip under orthodontic loading.
【作者單位】: 東南大學(xué)機械工程學(xué)院;南京林業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院;南京醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(51305208) 江蘇省博士后科研基金項目(1102046C)資助
【分類號】:R783.5
【參考文獻】
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【共引文獻】
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,本文編號:1934936
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