基于內(nèi)聚力模型的義齒粘結(jié)界面和骨結(jié)合界面的應(yīng)力應(yīng)變分析
本文關(guān)鍵詞:基于內(nèi)聚力模型的義齒粘結(jié)界面和骨結(jié)合界面的應(yīng)力應(yīng)變分析
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【摘要】:近年來,口腔問題一直困擾著人們,口腔修復(fù)成為七大口腔問題中亟待解決的問題。而修復(fù)好的牙齒由于口腔內(nèi)的復(fù)雜環(huán)境,常常會(huì)出現(xiàn)繃瓷、義齒修復(fù)體松動(dòng)、咬合效果不好等現(xiàn)象,需要將義齒摘下進(jìn)行再次修復(fù)。出于美觀、可控性和結(jié)構(gòu)簡單等方面考慮,大部分義齒固定于基臺(tái)上的方式選擇粘結(jié)劑粘結(jié)的方式。在利用取冠器摘除牙冠過程中,取冠力的沖擊次數(shù)、方向等的選取,以及這些因素對牙冠摘除過程中義齒粘結(jié)界面和骨結(jié)合界面的影響,大都只是根據(jù)醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)來判斷,沒有較為準(zhǔn)確的理論性研究數(shù)據(jù)作為指導(dǎo)。 本文針對以上問題,應(yīng)用有限元軟件ABAQUS、ANSYS對義齒粘結(jié)界面和骨結(jié)合界面應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行分析。首先選擇已建立好的下頜第一前磨牙的義齒三維模型,以玻璃離子水門汀為粘結(jié)劑材料,選取下頜第一前磨牙的牙冠頸部舌側(cè)位置(P4點(diǎn))為取冠力作用點(diǎn),對該模型進(jìn)行有限元分析計(jì)算。在有限元仿真過程中,首次將內(nèi)聚力模型引用到模擬復(fù)雜的義齒牙冠去除過程中,更加準(zhǔn)確的描述了義齒牙冠拔除過程中,粘結(jié)劑層裂紋的萌生、軟化、完全形成的整個(gè)過程。隨著沖擊次數(shù)的增加粘結(jié)劑層界面受到的應(yīng)力值逐漸增加。直到達(dá)到斷裂強(qiáng)度Tc=0.17MPa時(shí),隨著沖擊次數(shù)的逐漸增加,粘結(jié)劑層所受的最大應(yīng)力值保持不變。而裂紋尖端處的位移隨著沖擊次數(shù)的增加而逐漸增加,直到斷裂能達(dá)到0.039mJ/mm2,斷裂裂紋形成。而基臺(tái)粘結(jié)面、骨結(jié)合界面所受的mises應(yīng)力和等效變形都隨著沖擊次數(shù)的增加而增加。對基臺(tái)粘結(jié)面、骨結(jié)合界面和牙冠破壞的風(fēng)險(xiǎn)也加大。 其次,本文通過在ABAQUS軟件中對基于內(nèi)聚力模型的義齒牙冠和在ANSYS軟件workbench模塊中對非內(nèi)聚力模型義齒牙冠分別施加單次瞬態(tài)沖擊力,沖擊力的方向都分別與牙冠長軸方向成0°、30°、45°、60°進(jìn)行對比分析,分析計(jì)算結(jié)果對比可知:當(dāng)受力方向與牙冠長軸成30°和45°時(shí),粘結(jié)劑層受力較小,不適于作為受力方向;當(dāng)受力方向與牙冠長軸成0°時(shí),粘結(jié)劑層受到的應(yīng)力最大,且對基臺(tái),牙冠損傷較小,所以選擇與牙冠成0°方向作為動(dòng)態(tài)沖擊力的作用方向,可以獲得更好的牙冠拔除效果。 本文的研究結(jié)果,對臨床牙冠的修復(fù)有一定的指導(dǎo)作用。為臨床醫(yī)生在去除義齒牙冠過程中選取適當(dāng)取冠力、適當(dāng)?shù)臎_擊次數(shù)以及合適的取冠力方向提供一定理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】:內(nèi)聚力模型 應(yīng)力應(yīng)變 粘結(jié)界面 骨結(jié)合界面 義齒
【學(xué)位授予單位】:北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R783.6;O316
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 1 緒論9-16
- 1.1 引言9-10
- 1.2 有限元法在義齒分析中的研究成果10-12
- 1.2.1 概述10
- 1.2.2 國外研究成果10-11
- 1.2.3 國內(nèi)研究成果11-12
- 1.3 內(nèi)聚力模型的研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3.1 概述12
- 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀12
- 1.3.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.4 種植義齒的三維模型13-14
- 1.5 研究意義和目的14
- 1.6 課題研究的主要內(nèi)容14-16
- 2 內(nèi)聚力模型簡介16-26
- 2.1 內(nèi)聚力模型的概念16-17
- 2.2 內(nèi)聚力模型的本構(gòu)關(guān)系17-23
- 2.3 內(nèi)聚力模型的優(yōu)勢23-24
- 2.4 有限元軟件ABAQUS的簡介24-26
- 3 內(nèi)聚力模型的建立與算例驗(yàn)證26-37
- 3.1 雙線性內(nèi)聚力模型26-31
- 3.1.1 斷裂問題中雙線性內(nèi)聚力法則26-29
- 3.1.2 雙線性內(nèi)聚力模型中斷裂裂紋形成的判定29-30
- 3.1.3 ABAQUS中雙線性內(nèi)聚力模型裂紋損傷準(zhǔn)30-31
- 3.2 雙線性內(nèi)聚力模型參數(shù)的確定31-32
- 3.3 算例驗(yàn)證32-37
- 3.3.1 雙懸臂梁粘接件算例33-35
- 3.3.2 算例總結(jié)35-37
- 4 基于內(nèi)聚力模型的義齒有限元計(jì)算與分析37-54
- 4.1 ABAQUS軟件中義齒三維模型數(shù)據(jù)處理37-41
- 4.1.1 基本假設(shè)、接觸設(shè)置及邊界條件37
- 4.1.2 參數(shù)設(shè)置37-38
- 4.1.3 載荷設(shè)置38-40
- 4.1.4 網(wǎng)格劃分40-41
- 4.2 分析計(jì)算結(jié)果41-48
- 4.2.1 有限元分析計(jì)算結(jié)果41
- 4.2.2 不同沖擊次數(shù)下粘結(jié)界面和骨結(jié)合界面應(yīng)力應(yīng)變分析41-48
- 4.3 瞬態(tài)沖擊力方向改變對各界面應(yīng)力應(yīng)變的影響48-54
- 4.3.1 不同沖擊力方向?qū)贑ZM義齒各界面的影響49-51
- 4.3.2 不同沖擊力方向?qū)Ψ荂ZM義齒各界面的影響51-52
- 4.3.3 最佳沖擊力方向的確定52-54
- 5 結(jié)論與展望54-56
- 5.1 研究結(jié)論及建議54-55
- 5.2 研究局限性及展望55-56
- 5.2.1 研究局限性55
- 5.2.2 研究展望55-56
- 參考文獻(xiàn)56-60
- 申請學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60-61
- 致謝61
【參考文獻(xiàn)】
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7 姚遠(yuǎn);王琦;孫U,
本文編號:762097
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