牙齿充填修复后抗折裂强度的数值分析

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1、摘要牙齿冠部充填修复是一种常见的牙体病治疗技术充填修复后的牙齿常常在使用中发生医源性折裂如果能采用科学的方法有针对性地设计出合理的充填修复方案来配合临床操作就可以最大限度地减少牙齿医源性折裂大大提高充填修复后患牙的使用寿命随着计算机技术的进步有限单元法成为生物力学研究中的重要方法之一生物力学在口腔领域的应用为牙齿治疗方法的评价以及修复用材料的研究开发和使用提供了力学基础以有限元为代表的数值分析方法的发展可对复杂几何形状物体建模根据需要求得整体或局部的应力和位移值及其分布规律在维持原模型几何形状不变的情况下可自由改变加载与边界条件等力学参数对不同情况下的应力大小和

2、分布变化进行对比分析本文系统地介绍了逆向建模和有限元网格划分方法在通用三维设计软件UG中按照逆向建模方法以CT扫描所得到的JPG图片文件为基础建立了上颌第二磨牙的CAD模型在有限元分析软件ANSYS中进行网格划分得到三维有限元分析模型研究了牙齿在十种典型载荷作用下不同的应力状态根据应力云图总结出牙齿在一般情况下的应力分布规律研究了牙齿在不同充填材料不同窝洞洞形和不同窝洞大小情况下修复后承受不同载荷时的应力状态根据应力云图总结出相应充填修复后牙齿承载能力的变化规律为了验证有限元方法的可靠性本文以激光散斑法为基础设计实验测量出牙齿在不同加载方式和大小情况下的变形和三

3、维有限元软件分析数据进行比较得到了比较一致的分析结果关键词牙齿充填修复逆向建模有限元分析激光散斑法IABSTRACTThepackingandrepairofthetoothgrownisausualtechnologyinthetreatmentofdiseasesofthetooth.Thepackedandrepairedtooth,however,oftengetfracturedmedically.Inordertofarthestreducethepossibilityofmedicalfractureandenhancethelongevityof

4、thepackedandrepairedtooth,wetrytoadoptsomescientificmethodsandmakearationalscheme,pertinentlyfortheclinicoperation.Withtherapiddevelopmentofthecomputerscience,theFiniteElementMethodhasbecomeasignificantmethodintheresearchofthebiologicalmechanics.Theapplicationofthebiologicalmechanics

5、inthestomatologysuppliessomemechanicalbasisfortheevaluationofthetoothtreatmentandtheresearch,developmentandusageofthematerialsusedforrepair.ThenumericalanalysismethodsliketheFiniteElementMethodareemployedtomakemodelingforthecomplexgeometricshapeobjectsandgettheintegralorlocalstressda

6、ta,displacementvaluesandtheirdistributingdisciplinarian.Meanwhile,somereferenceanalysiscouldbemadeindifferentstressanddistributioninthecasethatthemechanicalparameterslikeloadsandboundaryconditionarefreelychangedinthesamemodelshape.AconversemodelingandFiniteElementgriddivisionmethodis

7、systematicallyintroducedinthispaper.TheCADmodelofthesecondmolaroftheupperjawisconverselyestablishedwiththehelpofUG,akindofgeneralCADsoftwareandonthebasisoftheJPGpicturesgainedfromtheCTscanning.Andthenthe3-DFiniteElementanalysismodelisbuiltafterthegriddivisionviaANSYS,atypeofFiniteEle

8、mentanalysis