離體磨牙承壓性能的實驗和三維有限元分析.pdf

1、浙江大學碩士學位論文離體磨牙承壓性能的實驗和三維有限元分析姓名：李瑩申請學位級別：碩士專業(yè)：口腔醫(yī)學（口腔修復學）指導教師：劉麗2002.5.1塑堊查耋嬰主主堡堡蘭第三部分、三維有限元法分析離體磨牙壓縮應力場：選擇具有良好解剖形態(tài)的第一磨牙或第三磨牙的患者各一人，拍攝螺旋cT。從螺旋cT中獲得實體模型的數(shù)字化信息，導入AutoCAD軟件，進行三維實體重建，并繪制與實驗應力分析中相同的三種壓載頭的三維實體。再將這些三維實體導入ABAQUS

2、有限元軟件建成有限元計算的力學模型。在模型中定義磨牙為連續(xù)、均質、各向同性的線彈性材料；定義牙本質的彈性模量為2510”Pa，泊松比為030；牙釉質的彈性模量為4510loPa，泊松比為030；將磨牙與三種壓載頭的接觸面定義為面——面的接觸，并在有限元軟件中實現(xiàn)與實驗應力分析中一致的三種典型壓載工況：在定義邊界條件時將模型的下部即牙根視為邊界固定。在有限元計算中。定義加載頭的位移為沿z方向的位移，大小為003mm；輸出變量為位移、反力和

3、應力。取模型頰側頸1／3中部的載荷——應力曲線，與應變電測實驗所得曲線進行比較，揭示整體磨牙在三種典型壓載工況下的壓載性能規(guī)律及其臨床意義。結果：第一部分：通過應變電測實驗，獲得了離體磨牙在典型承壓工況下的載荷——軸向應力曲線，從曲線中發(fā)現(xiàn)：1、在一定的載荷范圍內(nèi)，壓載——軸向應力曲線成線性關系。這說明，在本論文的測試范圍內(nèi)，牙體材料在彈性范圍內(nèi)，所以可以按虎克定律公式將實驗測得的應變換算成應力值。2、在相同的壓力下，離體磨牙相同部位在

4、三種典型壓載工況下產(chǎn)生不同的應力場。分析產(chǎn)生上述不同的原因，本論文認為，主要是因為壓載頭的性質不同使不同壓載頭與牙恰面的接觸部位和面積不同，這樣就會在同樣的咀嚼壓力下產(chǎn)生不同的應力分布。聯(lián)系實際咀嚼過程，提示：牙頸部的應力分布不僅與咀嚼壓力有關，還與咀嚼的食物性質(如軟硬度、形狀大小)有關。因為由于軟硬度，形狀大小等的不同，使食物在被咀嚼時，與牙恰面的接觸部位和面積不同：柔軟的食物與恰面的接觸面積大，接觸部位均勻，在牙頸部產(chǎn)生的應力就小

5、；堅硬的食物，在被咀嚼時，由于變形小，與牙猞面的接觸面積小，且接觸部位不均勻，就會在牙頸部產(chǎn)生較大的應力分布。3、柔性密合加壓與鋁質平板加壓所得的曲線相似。在鋁質平板壓載工況下，僅通過四個牙尖加載，但載荷經(jīng)過牙尖向下傳遞后，在牙頸部引起的應力值卻與柔性密合壓載工況下產(chǎn)生的應力值相似。提示：磨牙的牙尖結構有利于牙頸部的應力分布趨于均勻。4、在相同載荷下，剛性不均衡壓載工況下的應力顯著大于柔性密合和鋁質平板壓載工況下的應力值。在剛性不均衡壓