激光輻照下牙釉質(zhì)的剝落機(jī)理.pdf

1、牙齒健康是身體健康的重要指標(biāo)之一。近年來，科學(xué)家們致力于牙齒疾病的治療，提出和使用了激光治療。這使得激光療法中的熱-力耦合和牙齒破壞的問題成為了熱點(diǎn)問題。本文主要對激光照射下的牙釉質(zhì)中的力學(xué)行為進(jìn)行分析，并通過數(shù)值模擬的方法對其進(jìn)行熱-力耦合分析，為激光治療齲齒提供理論依據(jù)。論文主要內(nèi)容為：
　　首先，假設(shè)激光輻照區(qū)域內(nèi)的牙釉質(zhì)為均質(zhì)材料且化學(xué)性質(zhì)不變，即物理參數(shù)為常數(shù)。基于傅里葉熱傳導(dǎo)建立溫度場控制方程。在計(jì)算溫度場的過程中，運(yùn)

2、用分離變量、沖量定理和級數(shù)法等方法，得到溫度場分布的解析解。再考慮溫度場對變形場的影響，建立彈性系統(tǒng)熱力耦合方程，運(yùn)用半逆解法求解得到應(yīng)力場的解析解。依據(jù)解析結(jié)果，考慮牙釉質(zhì)可承擔(dān)的最高溫度和最大等效應(yīng)力，分析可用激光照射參數(shù)。
　　其次，通過數(shù)值方法求解激光照射下牙釉質(zhì)表面裂紋的裂尖應(yīng)力強(qiáng)度因子，并分析了會影響裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的因素，其中包含了裂紋大小與位置。結(jié)果表明，裂紋的形態(tài)、大小、徑向位置、與徑向的夾角都會對裂尖應(yīng)力強(qiáng)度因

3、子產(chǎn)生影響，通過分析，可以得到裂紋最易發(fā)生擴(kuò)展的危險(xiǎn)區(qū)域。
　　最后，通過建立二維模型，模擬了激光照射下牙釉質(zhì)中裂紋的擴(kuò)展。在模擬過程中，分別計(jì)算了單裂紋和雙裂紋的擴(kuò)展情況。為了分析裂紋排布對裂紋擴(kuò)展的影響，模擬了不同排布下的雙裂紋。結(jié)果表明，激光照射下牙釉質(zhì)中的裂紋會產(chǎn)生擴(kuò)展。當(dāng)裂紋間的距離過小時(shí)，會產(chǎn)生應(yīng)力屏蔽效應(yīng)，而距離適中時(shí)，裂紋之間會相互貫通，造成面積更大、深度更深的破壞，如果距離過大，裂紋之間的相互影響可以忽略。通過對