氧化锆陶瓷基台以及种植体受力状况的有限元分析

发布时间：2017-05-05 12:04

  本文关键词：氧化锆陶瓷基台以及种植体受力状况的有限元分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,齿科种植体在口腔修复领域已经占据着越来越重要的地位。随着人们生活水平的提高,患者不仅要求种植体能满足功能上的需求,同时也最好能获得逼真、美观的义齿来满足审美上的需求。氧化锆作为一种结构陶瓷,有着优异的生物相容性及力学性能,并且其烧结致密后有一定的透光性,更接近人类天然的牙齿,良好的美学性能让其在近年来在齿科修复领域有着非常广泛的应用。但是,氧化锆作为陶瓷,只会发生脆性断裂,同时存在亚临界裂纹慢速生长,在长时间的使用过程中,力学性能会逐渐下降,也给它的应用带来了很大的隐患。为了解决氧化锆陶瓷疲劳性能差,影响齿科种植体长期力学性能的问题,本研究试图通过调整种植体-基台连接方式,使氧化锆基台在受到同样载荷的情况下内部的应力降低,从而提高整个种植体系统的寿命。本文对Straumann和CAMLOG齿科种植体和氧化锆基台系统进行了研究,通过有限元方法对齿科种植体的受力情况进行模拟。分别采用了钛合金一体基台,氧化锆一体基台和氧化锆基台搭配钛合金连接体的组合基台模型,通过有限元软件模拟30°施加300N载荷的情况。根据计算结果,发现整套种植体系统受力最大的点都出现在种植体和基台接触的位置。在用氧化锆一体基台时,氧化锆内部的最大应力非常接近氧化锆材料的断裂强度,而增加了钛合金连接体后,氧化锆基台内部的应力则能得到了极大的降低。同时,通过实验验证了增加钛合金连接体的种植体系统如计算一样有较好的力学性能。Straumann种植体和CAMLOG种植体在30°斜向加载下失效载荷分别能达到600N和950N。
【关键词】：氧化锆 齿科种植体 有限元分析 力学性能
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ174.759;R783.6
【目录】：

• 摘要3-4
• abstract4-7
• 第1章 前言7-16
• 1.1 种植体修复的意义7
• 1.2 种植体材料的发展7-8
• 1.3 常见的齿科种植体系统8-12
• 1.4 种植体系统的力学性能分析12-15
• 1.4.1 种植体力学性能分析标准12-14
• 1.4.2 种植体力学性能的影响因素14
• 1.4.3 种植体应力分析方法14
• 1.4.4 有限元分析方法简介14-15
• 1.5 研究内容及意义15-16
• 第2章 STRAUMANN种植体系统的有限元分析16-36
• 2.1 实验目的17
• 2.2 实验材料和方法17-19
• 2.2.1 研究对象17
• 2.2.2 实验分组17
• 2.2.3 有关材料的力学参数17-18
• 2.2.4 有限元分析环境及实验工具18
• 2.2.5 分析方法18
• 2.2.6 实验条件假设18-19
• 2.3 有限元模型建立19-27
• 2.3.1 尺寸测量19
• 2.3.2 模型建立19-20
• 2.3.3 有限元网格划分20-27
• 2.4 加载及约束27-28
• 2.5 计算结果分析28-35
• 2.5.1 应力比较指标28
• 2.5.2 四种种植体的应力分布结果28-34
• 2.5.3 不同类型种植体基台的对比34
• 2.5.4 有连接体的情况下氧化锆基台的最薄厚度34-35
• 2.6 小结35-36
• 第3章 CAMLOG种植体系统的有限元分析36-47
• 3.1 实验目的36-37
• 3.2 实验材料和方法37-38
• 3.2.1 研究对象37
• 3.2.2 有关材料的力学参数37
• 3.2.3 有限元分析方法37-38
• 3.3 有限元模型建立38-42
• 3.3.1 尺寸测量38
• 3.3.2 模型建立38
• 3.3.3 有限元网格划分38-42
• 3.4 加载及约束42
• 3.5 计算结果分析42-46
• 3.5.1 种植体主要部件应力分布结果43-45
• 3.5.2 CAMLOG与Straumann种植体的对比45-46
• 3.6 小结46-47
• 第4章 STRAUMANN和CAMLOG种植体最大负荷测试47-51
• 4.1 实验目的47
• 4.2 试样准备47-48
• 4.3 装载及测试48-49
• 4.4 测试结果49-50
• 4.5 小结50-51
• 第5章 结论51-53
• 5.1 研究总结51-52
• 5.2 今后工作展望52-53
• 参考文献53-56
• 致谢56-58
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果58

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