正文描述:《颌磨牙全瓷冠极限强度概率可靠性分析的论文》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、颌磨牙全瓷冠极限强度概率可靠性分析的论文【摘要】目的:通过对下颌第一磨牙全瓷冠极限强度的可靠性分析,为今后进一步开展各类口腔修复体的可靠性研究打下基础.方法:将修复体材料的物理参数及最大咬合力作为随机变量,通过有限元分析及应力强度干涉理论,计算出下颌第一磨牙全瓷冠在最大咬合力作用下的可靠度.结果:在最大咬合力荷载下,垂直向加载时其极限强度可靠度为99.65%,水平加载时其极限强度可靠度为70.54%.结论:可靠性理论可以应用于全瓷冠强度分析,为其应用于其他修复体的研究探索出一条道路.【关键词】磨牙;全瓷冠;可靠性;有限元
2、;最大咬合力 【abstract】aim:toexplorethereliabilityofultimatestrengthallceramiccroandibulerfirstmolarforfurtherapplicationinreliabilityanalysisofotherprosthesis.methods:tocalculatethereliabilityofultimatestrengthofallceramiccroandibularfirstmolar,variablesofmechanical
3、propertiesandnormalmaximumbitingforce,usingfiniteelementanalysisandstressstrengthinferencetheory.results:variableofloading,thereliabilityoftheultimatestrengthunderhorizontalloadingandverticalloadingatestrengthofallceramiccroolar;allceramiccroentanalysis;maximum
4、bitingforce 0引言 对于传统口腔生物力学研究方法[1-2]的分析结果,通常采用的是传统的安全系数法进行分析,即将各参数视为定值,直接比较计算应力与材料抗力,凭经验判断结果安全与否.事实上,口腔修复体的质量和预期寿命是由许多随机因素综合作用的结果.我们首次尝试将在工程中已广泛应用的可靠性理论引入到口腔修复体分析的研究中,以下颌第一磨牙全瓷冠为例,计算其在最大咬合力作用下的可靠度,以期为今后开展各类修复体的可靠性分析打下基础. 1材料和方法 1.1材料delloptiplexgx260商用台式机;sdss
5、stdcⅱ(标准彩色型)扫描仪(上海数造机电科技有限公司);geomagicstudio8.0(美国raindrop公司);catia(v5r16)软件cad软件(法国达索飞机公司);ansys有限元分析软件(美国ansys公司). 1.2方法 1.2.1实体模型的数字化三维重建根据我国人牙的测量和统计报道[3],选择形态正常、咬合面无明显磨耗的下颌磨牙1个.通过扫描获取下颌第一磨牙的咬合面、根面及4个轴面6个方位的点云文件,扫描数据导进逆向功能软件geomagicstudio8.0中,将三维表面点云进行减点、去噪及
6、平滑拼接处理,最后精修及细化,最终获得下颌第一磨牙的三维点云数据.将点云数据导进catia软件,利用quicksurfacereconstruction模块里的automaticsurface命令自动生成曲面,并对模型进行缺陷修补及曲面优化,进而获得下颌第一磨牙三维实体模型.通过boleen运算分别得到聚合角为80°,肩台为90°的基牙和颈缘厚度1.0mm,瓷冠轴面及咬合面厚度均为1.5mm的全瓷冠实体模型,最后以iges格式保存. 1.2.2可靠度分析将所有iges格式的实体模型坐标导入ansys有限元分析软件(ans
7、ys公司,美国),假设模型中的各材料和组织为连续、均质、各向同性的线弹性材料,并对以上实体模型设定材料参数,各材料的弹性模量和泊松比选自有关文献[4-5](表1).假设受力时模型各界面均不产生相互滑动,最后采用20节点95面体单元(solid95)对其进行自动网格划分,实体模型共划分78791个单元及155670个节点.根据参考文献[6],下颌第一磨牙正常最大咬合力为(401.4±185.4)n,假设正常最大咬合力分布符合正态分布.将其函数均值401.4n加载于全瓷冠近中颊尖颌面及斜面,加载方向包括垂直向及水平向,约束条件
8、为完全约束于牙槽骨底部.从计算结果中分别提取全瓷冠上vonmises应力最大值的单元,此单元即分别为在垂直向与水平向荷载下整个全瓷冠失效概率最大的单元,即可靠度最低的单元.修复体在正常行使咀嚼功能时,由于各种随机因素的影响,会导致修复体部分或全部完全损毁,对于这样一个随机事件,需通过对各随机因素进行可靠
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