不同载荷作用下颧骨微钛板复合体的三维有限元研究

发布时间：2020-11-21 23:59

　　 [目的]建立含有支抗微钛板的颧骨骨块三维有限元模型。分析在不同载荷作用下颧骨微钛板的应力分布、形变特征及位移情况,并进一步探讨颧骨微钛板的稳定性,为颧骨微钛板作为正畸支抗的应用提供一定的实验依据。 [材料与方法] 第一部分：颧骨微钛板复合体三维有限元模型的建立：利用有限元软件ANSYS,分别建立含有L型、Y型微钛板的颧骨骨块复合体模型。颧骨骨块由皮质骨及其之间松质骨构成,微钛板通过微螺钉与骨块固定。对所建立的复合体模型进行网格划分,并赋予颧骨骨块及微钛板、固位螺钉相应的力学参数,骨块与微钛板之间的接触采用无厚度接触对单元,对颧骨骨块施加法向约束,并在微钛板上施加不同大小、方向的载荷。 第二部分：颧骨微钛板复合体的三维有限元分析：在不同大小、方向的载荷作用下,利用三维有限元方法对L型和Y型微钛板的应力分布、形变特征及其位移情况进行三维有限元分析。 [结果] 1.分别建立了含有L型和Y型微钛板支抗的颧骨复合体的三维有限元模型。 2.L型微钛板的远中固位螺钉颈部为应力集中区,当载荷方向相同,应力随着载荷大小的增加而增加；当载荷大小相同,方向与X轴正方向成角α=20°时,L型微钛板发生形变位移最大。 3.Y型微钛板的中央固位螺钉为应力集中区,当施加在载荷方向相同,应力随着施加的载荷大小增加而增加；当载荷大小相同,Y型微钛板的形变位移,方向与X轴正方向成角α=0°Y型微钛板发生形变位移最大,后随着角度增加Y型微钛板发生形变位移逐渐减小。 4.通过对微钛板与骨界面间的应力分析,L型微钛板当角度α=10°时最大,压力最大3.771Mpa；Y型微钛板随着角度a的增加应力逐渐减小,压力最大为4.421Mpa；通过对微钛板与骨界面间的位移分析, L型微钛板相对于骨界面的滑移距离最大约为0.002541mm,Y型微钛板相对于骨界面的滑移距离最大约为0.005998mm,相对于正畸中牙齿移动或颌骨矫形,这两种微钛板相对于骨界面的滑移距离可考虑忽略不计,能作为稳定的骨皮质支抗满足在临床应用。 [结论] 1.本研究采用三维有限元软件分别建立了含有L型和Y型颧骨微钛板复合体模型,可以根据需要加载不同的载荷,并对L型及Y型微钛板的力学性状进行分析。 2.L型微钛板的远中固位螺钉的颈部区域为应力集中区,Y型微钛板中央固位螺钉颈部为应力集中区；通过分析实验数据分析比较L型与Y型微钛板所受最大应力及最大形变量,在相同载荷作用下,L型微钛板最大应力和最大形变量较Y型板小,因此可考虑L型微钛板的稳定性优于Y型微钛板。 3.通过对L型和Y型微钛板二者相对于骨界面位移分布情况的研究,二者都能作为稳定有效的骨皮质支抗用于正畸临床。
【学位单位】：昆明医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：R783.5
【文章目录】：
英文縮略词表
中文摘要
英文摘要
引言
第一部分 颧骨微钛板复合体三维有限元模型的建立
    材料与方法
    结果
    讨论
    结论
第二部分 颧骨微钛板复合体的三维有限元分析
    材料与方法
    结果
    讨论
    结论
全文总结
展望
参考文献
病例一
病例二
病例三
病例四
病例五
综述
    参考文献
在读研究生期间已刊的文章
致谢

【参考文献】

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本文编号：2893798