无托槽隐形矫治器关闭上中切牙间隙的三维非线性有限元分析

发布时间：2020-11-19 04:57

　　 第一章上颌牙列、牙槽骨、牙周膜及无托槽隐形矫治器三维有限元模型的建立 目的： 建立上颌牙列、牙槽骨、牙周膜及无托槽隐形矫治器整体三维有限元模型。采用非线性接触算法计算隐形矫治器作用下牙、牙周膜、牙槽骨的应力分布,为研究隐形矫治器的力学机制提供研究模型。 方法： 利用螺旋CT扫描获得病例的上颌牙列及牙槽骨图像的Dicom文件作为几何建模的基础,结合层析法获得的上颌牙列牙冠的三维几何模型数据,采用Mimics,Imageware软件三维重建上颌牙列、牙槽骨、牙周膜及无托槽隐形矫治器的数字化几何模型,并用Abaqus有限元软件建立上颌牙列、牙槽骨、牙周膜及无托槽隐形矫治器的整体三维有限元模型。将牙齿与牙齿、牙齿与无托槽隐形矫治器之间设定为接触关系,采用非线性接触算法计算应力应变结果。 结果： 建立了无托槽隐形矫治器、上颌牙列、牙槽骨、及牙周膜的整体三维有限元模型,非线性计算结果收敛。 结论： 应用螺旋CT扫描和层析技术获取上颌牙列、牙槽骨、牙周膜及无托槽隐形矫治器几何模型并用Abaqus软件建立其三维有限元模型的方法便捷有效。首次建立了无托槽隐形矫治器、上颌牙列、牙槽骨及牙周膜整体三维有限元模型,并用非线性接触计算模拟了无托槽隐形矫治器戴入口腔的过程,模型仿真性好,为进一步分析无托槽隐形矫治器的力学行为提供了良好的平台。 第二章无托槽隐形矫治器近中移动上中切牙的三维非线性有限元分析 目的： 分析无托槽隐形矫治器关闭上中切牙间隙时矫治牙的移动类型,牙周组织应力大小及应力分布特点,揭示隐形矫治器矫治的作用原理。 方法： 采用第一部分建立的有限元模型,对中切牙设计位移为近中移动0.3mm时,矫治牙的移动类型、瞬时转动中心、支抗牙的位移以及整个矫治系统的应力分布进行分析。 结果： 中切牙牙周膜颈部近远中存在较高的应力集中区,根尖区没有出现过高的应力集中。上中切牙冠方位移大于根尖,中切牙的剖面图上位移为0的线位于牙根中1／3与根尖1／3交接处。 结论： 通过对无托槽隐形矫治器近中移动上中切牙0.3mm,关闭中切牙间隙的过程的模拟分析,得出以下结论： 1.中切牙牙周膜颈部近远中存在较高的应力集中区,根尖区没有出现过高的应力集中。 2.矫治牙的瞬时转动中心位于牙根距根尖三分之一根长处,转动中心在牙齿的阻抗中心根方。 3.矫治牙的移动类型为倾斜移动。
【学位单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：R783.5
【部分图文】：

2结果2.1几何模型文件图1一3是以螺旋CT断层扫描和层析法扫描为原始数据，利用Mimics，Ilnageware软件三维重建的几何模型，可见几何重建基本反映了组织的真实形态结构。图1一4为用AbaQuS有限元软件建立的隐形矫治器、牙、牙周膜及牙槽骨的整体三维有限元模型。比较可见有限元模型与几何模型具有良好的相似性，模拟仿真性好，为进一步分析无托槽隐形矫治器的力学行为提供了良好的平台。2.2模型文件数据模型总共有四面体单元1013597个，节点190019个，总的内存需求846MB。

2.1.2牙周膜等值应力分布曲线图2.1.2.1无托槽隐形矫治器作用力下所有牙牙周膜的冯.米赛斯等效应力的应力分布图见图2一1图2一1无托槽隐形矫治器作用力下上领牙列牙周膜 vonmises应力(唇面观)SM一伙.PdnaP一I 5M.x.P时n‘IP一l(八，9:，5%)图2一2无托槽隐形娇治器作用力下上领中切牙牙周膜max应力(远中面，近中面观)

2.1.2牙周膜等值应力分布曲线图2.1.2.1无托槽隐形矫治器作用力下所有牙牙周膜的冯.米赛斯等效应力的应力分布图见图2一1图2一1无托槽隐形矫治器作用力下上领牙列牙周膜 vonmises应力(唇面观)SM一伙.PdnaP一I 5M.x.P时n‘IP一l(八，9:，5%)图2一2无托槽隐形娇治器作用力下上领中切牙牙周膜max应力(远中面，近中面观)
【引证文献】

相关期刊论文 前1条

1 陈迪;谭军;曲虹;纪文婷;;三维有限元在正畸领域的研究进展[J];大连医科大学学报;2012年04期

本文编号：2889731