当代amira和ug及algor软件联合建立下颌磨牙三维有限元模型

《当代amira和ug及algor软件联合建立下颌磨牙三维有限元模型》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、当代Amira和UG及ALGOR软件联合建立下颌磨牙三维有限元模型：杨萍，张少锋，刘继鹏，周冰，孟庆岩，高婧【目的：建立人下颌Ｄ区５６７三维有限元模型.方法：采用薄层CT扫描技术、医学影像三维重建软件Amira和UnigraphicsNX造型软件以及有限元分析软件ALGOR相结合建立下颌567及其支持组织的三维有限元模型.结果：建立了下颌Ｄ区５６７三维有限元模型，总节点为93260个，六面单元数为167111个.结论：所建模型结构完整，空间结构丈量正确度高，单元划分精细、能够较精确地模拟实体状态，为

2、进一步的生物力学探究提供了基础.【有限元分析法　　0引言　　有限元分析法(finiteelementanalysismethod，FEAM)是一种理论力学的分析计算方法，近年来,随着电子计算机技术的飞速发展和各种功能齐全的软件开发,已被广泛运用到口腔医学领域中用于各种复杂新题目的力学探究.该方法的基础是模型的建立，如何进步模型的相似性是探究的重点［1］，只有进步模型的相似性，才能保证实验结果的正确性.由于牙颌组织外形结构复杂，以往建模难度大，花费高，建模时问长.我们将薄层CT扫描技术、医学影像三维重

3、建软件Amira，UnigraphicsNX以及有限元分析软件ALGOR相结合建模，对如何进步有限元模型精确性、加快建模的速度、简化建模过程进行探索.　　1材料和方法　　1.1材料GX26O商用台式机(处理器IntelPentium43.0G，内存2GB，硬盘250GB，操纵系统m，选择得到断层影像100张，将扫描图像在CT工作站转换为bmp格式文件，记录并存进计算机.　　1.2.2ＣＴ图像的三维重建将得到的bmp文件输进医学影像三维重建软件Amira中，读取二维图像数据天生牙齿的三维点云图（图1）

4、，转换为可以在UG中输进的tiff格式,再将模型导进UG造型软件实体X格构建.将多面体X格填充方式由点云形成粗略实体，以牙冠为特征形成XY轴，使用UG中的Imageware模块对齐坐标轴，进行点云拟合和形成髓腔.平行切割点云形成相交线.利用已得到的相交线，通过曲线命令形成牙体根部，用缝合命令封闭根尖端完成髓腔实体.用布尔运算形成牙的实体，将模型保存为igs格式（图2）.　　图1－图2　略　　1.2.3三维有限元模型的建立将建立的三维空间模型数据导进有限元分析软件中，利用ALGOR中分析模块对模型进行

5、自动X格划分，采用8节点六面体单元自动、依次划分各部分的单元，获得三维有限元模型.根据要求设定材料特性、边界条件，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；其近远中径及底部完全固定，受力时模型各界面均不产生相互滑动.　　表1有关材料的力学参数　略　　3讨论　　3.1三维有限元模型建立的基础FEAM分析探究的基础是建立有限元模型，理想模型的建立是正确计算和分析的条件.而二维截面的天生是模型和实体相似度高低的关键，CT扫描技术具有定位正确，正确再现复杂细微结构，数据精确及可重复使用等上

6、风.故我们选择此方法较好地再现了牙颌组织结构.建模过程中，由于牙齿的表面形态及内部结构细微复杂，在建模过程中反映其真实形态难度很大，尤其是磨牙的建模更为复杂，以往建模过程中部分方法不能获得精细的解剖外形及内部结构.面对模型的“简化”意味着几何信息不正确，会对应力分析结果造成影响［6］.我们选用Amira建模软件将二维图像数据转换为牙齿的点云分布图，排除了人为因素的影响，再利用专业造型软件UG天生实体模型，从而使模型具有可调性，精确到点，不存在简化，点控制曲线，由曲线控制曲面，再由曲面天生三维实体模型

7、.这样所建模型完全符合实际形态并可进行快速分析.　　3.2逆向工程建模上风牙齿的几何外形较为复杂，属于多材质复合组织，通过常用的有限元软件实体建模工具很难构建几何相似性良好的牙齿有限元模型，需要利用逆向建模(reversemodeling)技术［7］，即将已有的牙体模型通过丈量扫描及各种先进数据处理手段获得实体信息，进行数据处理手段获得实物信息，然后利用CAD(puteraiddesign)技术对牙体实物进行各曲面、尖、窝、嵴的实性造型，从而得到原件的CAD模型.ImageagerindS，KomE

8、L，BoydRL.Apicalrootresorptioninorthodonticallytreatedadults［J］.AmJOrthodDentofacialOrthop，1996，110(4):311-320.　　［2］王惠芸.我国人牙的丈量和统计［J］.中华口腔医学杂志,1959，7(3):147-153.　　［3］ChangKH，MagdumS，KheraSC.Anadvancedapproachforputermodelingandprolotypin