ansys 内聚力模型,基于内聚力模型的义齿粘结界面和骨结合界面的应力应变分析...
摘要：
近年来,口腔问题一直困扰着人们,口腔修复成为七大口腔问题中亟待解决的问题.而修复好的牙齿由于口腔内的复杂环境,常常会出现绷瓷,义齿修复体松动,咬合效果不好等现象,需要将义齿摘下进行再次修复.出于美观,可控性和结构简单等方面考虑,大部分义齿固定于基台上的方式选择粘结剂粘结的方式.在利用取冠器摘除牙冠过程中,取冠力的冲击次数,方向等的选取,以及这些因素对牙冠摘除过程中义齿粘结界面和骨结合界面的影响,大都只是根据医生的临床经验来判断,没有较为准确的理论性研究数据作为指导. 本文针对以上问题,应用有限元软件ABAQUS,ANSYS对义齿粘结界面和骨结合界面应力应变进行分析.首先选择已建立好的下颌第一前磨牙的义齿三维模型,以玻璃离子水门汀为粘结剂材料,选取下颌第一前磨牙的牙冠颈部舌侧位置(P4点)为取冠力作用点,对该模型进行有限元分析计算.在有限元仿真过程中,首次将内聚力模型引用到模拟复杂的义齿牙冠去除过程中,更加准确的描述了义齿牙冠拔除过程中,粘结剂层裂纹的萌生,软化,完全形成的整个过程.随着冲击次数的增加粘结剂层界面受到的应力值逐渐增加.直到达到断裂强度Tc=0.17MPa时,随着冲击次数的逐渐增加,粘结剂层所受的最大应力值保持不变.而裂纹尖端处的位移随着冲击次数的增加而逐渐增加,直到断裂能达到0.039mJ/mm2,断裂裂纹形成.而基台粘结面,骨结合界面所受的mises应力和等效变形都随着冲击次数的增加而增加.对基台粘结面,骨结合界面和牙冠破坏的风险也加大. 其次,本文通过在ABAQUS软件中对基于内聚力模型的义齿牙冠和在ANSYS软件workbench模块中对非内聚力模型义齿牙冠分别施加单次瞬态冲击力,冲击力的方向都分别与牙冠长轴方向成0°,30°,45°,60°进行对比分析,分析计算结果对比可知:当受力方向与牙冠长轴成30°和45°时,粘结剂层受力较小,不适于作为受力方向;当受力方向与牙冠长轴成0°时,粘结剂层受到的应力最大,且对基台,牙冠损伤较小,所以选择与牙冠成0°方向作为动态冲击力的作用方向,可以获得更好的牙冠拔除效果. 本文的研究结果,对临床牙冠的修复有一定的指导作用.为临床医生在去除义齿牙冠过程中选取适当取冠力,适当的冲击次数以及合适的取冠力方向提供一定理论指导.
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