不同角度磨牙后倾曲近中移动下颌第二磨牙的有限元分析

发布时间：2020-04-24 03:44

【摘要】： 研究目的 建立下颌第二磨牙及其牙周组织和附不同角度磨牙后倾曲唇弓的三维有限元模型,研究下颌第二磨牙在不同角度后倾曲作用下近中移动时,牙体的位移变化和牙周膜的初始应力分布规律,为临床近中移动下颌第二磨牙使用合适的矫治力系统,提供相关的理论参考依据。 研究方法 以中国人正常下颌骨为建模的实体参照,应用CT扫描技术、AutoCAD及ANSYS相结合的建模程序,建立下颌第二磨牙及其牙周组织和用0.018″澳丝(Australian WireSpecial Plus)弯制附5°、10°、15°、20°、25°、30°六个不同角度磨牙后倾曲唇弓的三维有限元模型,利用弯曲梁的应变原理,计算出在不同角度后倾曲的作用下,下颌第二磨牙颊面管近中端及远中端处力的大小及方向;将不同后倾曲对牙齿的作用力加载于牙体相应部位,分别施加1N,1.5N,2N的近中牵引力,并采用颊侧单独和颊舌两侧同时加载两种方式,模拟牙齿在不同角度后倾曲作用下近中移动时,牙周膜初始应力分布和牙齿的移动方式。 结果 1建立了具有良好几何和力学相似性的下颌第二磨牙有限元模型。 2后倾曲作用下,第二磨牙近中受到(牙合)向伸长力,远中受到龈向压低力,其大小随着角度的增大而增大,近中力值大于远中力值。 3后倾曲作用下移动第二磨牙时,应力集中区位于牙周膜颈缘。双侧加载1N的力后倾曲为15°、双侧加载1.5N力后倾曲角度为20°及双侧加载2N的力后倾曲为25°的情况下,牙周膜应力分布较为均匀。 4第二磨牙在后倾曲作用下近中移动时,双侧加载1N的力后倾曲为15°、双侧加载1.5N力后倾曲角度为20°,及双侧加载2N的力后倾曲为25°,牙体接近整体移动。 结论 1应用有限元建模方法,可以重建牙齿的三维有限元模型。 2后倾曲对第二磨牙产生远中倾斜力矩,使磨牙呈现远中直立的趋势。 3在适当的后倾曲作用下近中移动第二磨牙时,颊舌侧同时加力方式较颊侧单独加力的应力分布均匀。 4近中移动第二磨牙时,后倾曲角度应与近中牵引力大小相匹配。
【图文】：

图3.1牙领模型图3.2弓形拟合曲线3.1.3实验约束与加载1约束因为弓丝形状左右对称性，选取弓丝模型的一半进行计算。节点约束添加在下领中切牙、侧切牙、尖牙、第一前磨牙和第二前磨牙处，约束方向为弓丝上对应的每个托槽点的近远中方向和跟矜方向。2加载在有限元模型上，读出唇弓上未弯制后倾曲和弯制后第二磨牙颊面管近远中处对应的坐标，计算出弯制前后坐标点的位移差，将位移差加载于有限元模型上，，采用梁单元Beaml89进行模拟，ANSYS软件将计算出各点的受力。3.1.4实验假设条件及弓丝材料的力学参数假设假设弓丝为各向同性均质连续的线弹性材料，0.018“ (0.46Inln)澳丝的力学参数[46]

包括各个牙齿的托槽近远中、磨牙颊面管近远中边缘及中点的坐标。3借助于 matlab中函数 1Sqc盯vefit，得到弓形坐标的拟合曲线为:Y=3.6021E一SXI+2.243OE一2X2。(见图3.2)4确定XYZ坐标系:X轴为牙弓宽度，左侧向为正;Y轴为牙弓长度方向，磨牙向为正;Z轴垂直xY平面，指向矜方为正。5在ANSYS中，采用函数Y=3.6021E一SX件2.243OE一ZX之，创立33个关键点，连接成样条曲线。
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：R783

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本文编号：2638487