基于超弹性模型的牙周膜力学行为数值模拟

发布时间：2018-05-25 22:47

  本文选题：牙周膜 + 生物力学　； 参考：《上海交通大学学报》2014年09期

【摘要】：为了准确预测牙周膜的力学行为,采用指数超弹性模型对牙周膜剪切实验及临床口腔正畸进行模拟分析,基于连续介质力学理论推导了模型的本构方程和弹性张量,开发了模型的ABAQUS UMAT子程序,并通过指数超弹性模型的本构方程与4组剪切实验数据的拟合获得模型参数.拟合结果表明,指数超弹性模型能够准确描述牙周膜的非线性力学行为.同时,通过有限元分析所获计算结果分别与4组牙周膜剪切实验结果的对比,验证了所开发的牙周膜指数超弹性模型UMAT子程序的正确性.经临床口腔正畸模拟结果显示,在正畸载荷作用下,牙周膜的应力主要集中在牙颈和根尖处.
[Abstract]:In order to accurately predict the mechanical behavior of periodontal membranes, the shear experiments and clinical orthodontics of periodontal membranes were simulated by exponential hyperelastic model. The constitutive equation and elastic Zhang Liang of the model were derived based on continuum mechanics theory. The ABAQUS UMAT subroutine of the model is developed and the model parameters are obtained by fitting the constitutive equation of the exponential hyperelastic model with four sets of shear experimental data. The fitting results show that the exponential hyperelastic model can accurately describe the nonlinear mechanical behavior of periodontal membranes. At the same time, the results obtained by finite element analysis were compared with the experimental results of periodontal ligament shear in four groups, which verified the correctness of the developed UMAT subroutine of periodontal ligament exponent hyperelastic model. The results of clinical orthodontic simulation showed that the stress of periodontal ligament was mainly concentrated on the neck and root tip under orthodontic loading.
【作者单位】： 东南大学机械工程学院;南京林业大学机电工程学院;南京医科大学口腔医学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51305208) 江苏省博士后科研基金项目(1102046C)资助
【分类号】：R783.5

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1934936