分析逆向工程技术下的颌第一磨牙桩核冠的应力效果

点击查看>>口腔医学硕士论文(优选6篇)口腔医学硕士论文范文第二篇:分析逆向工程技术下的颌第一磨牙桩核冠的应力效果中文摘要有限元的下颌第一磨牙桩核冠力学仿真研究目的:1.利用逆向工程技术,构建下颌第一磨牙桩核冠三维有限元模型.2.分析总结不同桩核材料修复后牙本质的应力分布状况与桩材料弹性 更多精彩就在: 51免费论文网|www.hbsrm.com 
模量之间的关系.3.分析比较同种桩核修复系统在静态和动态两种不同载荷下所产生的应力效果的差异.4.模拟牙齿行使咀嚼功能时所处的口腔温度变化实际环境,探讨不同的温度载荷对桩核冠修复后牙本质应力的影响.材料和方法:采用三维有限元法构建下颌第一磨牙纤维桩树脂核及钴铬合金桩核全瓷冠模型,分别采用225N静态和历时1ms的动态半正弦脉冲载荷垂直及斜向加载,比较分析两种不同材质的桩核冠修复系统在承受同种载荷时牙本质最大VonMises应力和最大主应力的大小及分布,同时分析同种桩核修复系统在静态以及动态载荷下牙本质应力大小和分布的不同;进而加载温度载荷,设定温度为37℃-60℃37℃-0℃,比较单独加载静态力.单独加载温度及二者同时加载时牙本质应力大小和分布.结果:1.垂直向载荷:静载荷组:纤维桩组修复后残余牙本质VonMises应力峰值为18.752MPa,于近中根根尖区出现;主应力峰值为5.7392MPa,出现在根分叉区.钴铬合金组VonMises应力峰值为19.128MPa,于近中根根尖区出现,主应力峰值为7.0476MPa,出现于根分叉区.动载荷组:纤维桩组修复后残余牙本质VonMises应力峰值为20.052MPa,出现在近中根根尖区;主应力峰值为6.1409MPa,位于根分叉区;钴铬合金组VonMises应力峰值为20.453MPa,出现在近中根根尖区,主应力峰值为7.5428MPa,位于根分叉区.2.斜向45°载荷静载荷组:纤维桩组修复后残余牙本质VonMises应力峰值为16.264MPa,于牙颈部出现;主应力峰值为10.462MPa,出现在根颈部.钴铬合金组VonMises应力峰值为15.348MPa,于近中根根尖区出现,主应力峰值为9.412MPa,出现于根颈部.动载荷组:纤维桩组修复后残余牙本质VonMises应力峰值为17.396MPa,出现在牙颈部;主应力峰值为11.194MPa,位于根颈部;钴铬合金组VonMises应力峰值为16.406MPa,出现在近中根根尖区,主应力峰值为10.071MPa,位于根颈部.3.只加载温度载荷:37-0℃:纤维桩组牙本质VonMises应力峰值为32.015MPa,主应力峰值为22.08MPa,;钴铬合金组VonMises应力峰值为41.919MPa,主应力峰值为16.625MPa.37-60℃:纤维桩组牙本质VonMises应力峰值为55.299MPa,主应力峰值为47.751MPa,;钴铬合金组VonMises应力峰值为72.405MPa,主应力峰值为61.773MPa.4.温度和静态力共同加载时:37-0℃:纤维桩组牙本质VonMises应力峰值为30.936MPa,主应力峰值为19.613MPa;钴铬合金组VonMises应力峰值为41.715MPa,主应力峰值为16.419MPa.37-60℃:纤维桩组牙本质VonMises应力峰值为56.568MPa,主应力峰值为48.541MPa;钴铬合金组VonMises应力峰值为72.654MPa,主应力峰值为61.543MPa.结论:1.建议使用纤维桩树脂核等弹性模量较小的桩核修复残根.2.静态载荷基本可以代替动态载荷进行加载3.单独加载温度场可以使牙本质产生应力效果.4.与温度下降相比,温度上升使修复体折断的几率增大.金属比纤维桩对温度加载敏感性高.关键字:桩核冠,有限元,动态载荷,温度场AbstractThemechanicalsimulationofpost-and-corecrownofmandibularfirstmolarsbasedonfiniteelementanalysis.Objective:1.Thisstudyaimstoconstructathree-dimensionalfiniteelementmodelofthepost-and-corecrownofmandibularfirstmolarpostcrownwasbyusingreverseengineeringtechnology.2.Thentoanalyzetheinfluenceoftheelasticmodulusofthepost-and-corematerialonstressdistributionofthedentinaftertherestorationwithdifferentpost-and-core.3.Andthentocomparethestressofsamepostandcorerestorationunderstaticanddynamicloading.4.Andfinallytostudytheinfluenceofdifferenttemperatureloadingonthedentinstressofpost-and-corerestorationsbysimulatingthetemperaturevariationsituationactualenvironmentoftheoralcavityintheprocessofmastication.MaterialsandMethod:Thethree-dimensionalfiniteelementmethodwasusedtoconstructthemandibularfirstmolarfiber-core-resinandcobalt-chromiumalloycoreandrestoredwithceramicfullcrownmodels.Andthenloadedwithdifferentloadingsituation,verticalandobliqueloadingof225Ninstaticanddynamichalf-sinepulsesrespectively.TheVonMisesstressandthemaximumprincipalstressanddistributionofdentinwereanalyzedtocomparetheinfluenceofdifferentmaterialsandloadingonthestressanddistributionoftherestoration,whichrangefrom60°Cto0°Cwiththebasiclinein37°C,wasaddedtoallofabovesituationtoanalyzetheinfluenceoftemperaturealoneandtogetherwiththatonthestressanddistributionofrestoration.Result:1.Onverticalloading:Staticloadinggroups:ThepeakVonMisesstressandmainstresslocatedinthemesialapicalandtootbifurcationwithvolumeof18.75MPaand5.7392MPareceptivelyinthegroupoffiber-post-corerestoration.Whileinthecobalt-chromiumalloygroupthepeakVonMisesstressandmainstresswas19.128MPaand7.0476MPabutlocatedinthesameregion.Dynamicloadinggroups:ThepeakVonMisesstressandmainstresslocatedinthemesialapicalandtootbifurcationwithvolumeof20.05MPaand6.1409MPareceptivelyinthegroupoffiber-post-corerestoration.Whileinthecobalt-chromiumalloygroupthepeakVonMisesstressandmainstresswas20.453MPaand7.5428MPabutlocatedinthesameregion.2.Oblique45°loadingStaticloadinggroups:Theresidualdentinofthefiberpostgroupwas16.264MPawithapeakstressof10.264MPa,whichappearedintherootandneckregion.ThepeakvalueofVonMisesstressinthecobalt-chromiumalloygroupwas15.348MPa,whichoccurredintheroottipofthemesialroot.Thepeakstressofthemainstresswas9.412MPa,whichoccurredintherootandneck.Dynamicloadinggroups:TheVonMisesstresspeakvalueofdentininthefiberpilegroupwas17.396MPa,whichappearedinthetoothneck;thepeakstresswas11.194MPaintheroottiparea;thepeakvalueofVonMisesstressinthecobalt-chromiumalloygroupwas16.406MPa,whichappearedintherootIntheneck,themainstresspeakwas10.071MPa,whichwaslocatedintherootandneck.3.Withtemperatureloadingalone:37-0°C:TheVonMisesstresspeakvalueofthedentininthefiberpilegroupis32.015MPa,andthepeakvalueoftheprincipalstressis22.08MPa.ThepeakvalueoftheVonMisesstressinthecobalt-chromiumalloygroupis41.919MPa,andthepeakvalueoftheprincipalstressis16.625MPa.37-60°C:TheVonMisesstresspeakvalueofdentininthefiberpilegroupis55.299MPa,andthepeakstressis47.751MPa.ThepeakvalueofVonMisesstressinthecobalt-chromiumalloygroupis72.405MPa,andthepeakvalueofprincipalstressis61.773MPa.4.Whenthetemperatureandstaticforcesareloadedtogether:37-0°C:TheVonMisesstresspeakvalueofdentininthefiberpilegroupwas30.936MPa,andthepeakvalueoftheprincipalstresswas19.613MPa.TheVonMisesstresspeakvalueofthecobalt-chromiumalloygroupwas41.715MPa,andthepeakvalueoftheprincipalstresswas16.419MPa.37-60°C:TheVonMisesstresspeakvalueofthefiberpilegroupwas56.568MPa,thepeakstresswas48.541MPa,thepeakvalueofVonMisesstressinthecobalt-chromiumalloygroupwas72.654MPa,andthepeakvalueoftheprincipalstresswas61.543MPa.Conclusion:1.Accordingtoourstudy,therelativelysmallerelasticmodulusmaterials,likefiber-postcorecrown,arerecommendedinresidualrootrestoration.2.Andinsteadofdynamicloadingthestaticloadingcanbeusedtoanimatetherealsituationinoralmechanicalanalysis.3.AndthetemperatureLoadingalonecanalsocausethechangingofstressanddistributionindentin.4.Comparedwiththetemperaturedropping,temperaturerisingmayincreasetheprobabilityofprosthesisfracture.Alloyposthasthemoresensitivitycomparewithfiber-postcorecrown.Keywords:Post-and-corecrown,finiteelement,dynamicload,temperaturefield目录第1章引言下颌第一磨牙在恒牙列中萌出最早且牙合面窝.沟.点隙形态复杂,口腔行使咀嚼功能时其承受的咬合力最大,因此罹患牙体牙髓相关疾病的几率也相应最高[1].完整全面的牙齿治疗过程包括完善的根管治疗和理想的修复治[2],因此修复体的选择与设计是维持口腔修复远期成功率的重要因素之一.临床上常根据牙体组织剩余量的不同选择不同的方式进行修复以提高剩余牙体组织抗折断性:当牙体组织剩余量较多时,一般用全冠进行修复;当牙齿冠部结构大量缺失时则采用桩核冠的修复方式[3-6].桩的主要功能是保留核心,为最终冠修复提供合适的基础及子结构[7].桩核冠作为临床上常见的一种残根修复方式,伴随其而来的根折或桩折等不良预后也就相继出现.影响根折或桩折发生的因素多种多样,一般与桩核材质.形态.数目.牙体组织剩余量.载荷大小等多方面因素有关.就桩核材质而言,临床上常分为金属桩核.瓷桩核及纤维桩树脂核等,而不同材质之间的区别主要是其弹性模量的不同.其中与牙体组织弹性模量最为相近的是纤维桩,其他材质的如金属桩.氧化锆桩等,其弹性模量均大于甚至远远大于牙体组织.有限单元法(Finiteelementmethod,FEM)是一种有效求解连续介质力学方面问题通用的数值方法,1956年始源于航空工程领域,1969年有限元法被应用于医学领域,1973年起被应用于口腔医学领域,1982年开始将有限元法应用在口腔生物力学领域,有限元法发展到现在已经长达半个世纪[8].FEM的原理是:把连续的线弹性体分割为有限个小的力学单元,通过对每个小单元的力学性质进行分析研究,继而获得整体的力学性质,有限元的分析过程其实就是代数方程的求解过程[9].由于有限元法可以对物体的结构.形状.位移等力学性能进行分析,因此近几年被广泛应用于口腔生物力学领域[8,10].有限元法的优点是能够尽量准确的模拟真实条件,避免破坏性试验,降低实验成本,具有良好重现性和准确性,节省时间[11].后牙牙合运循环是后牙的一种周而复始的复杂运动过程,以往拟牙合运循环的应力加载方式多为静态点加载,即载荷多加载在某一点,大小始终保持不变或者变化很小.其局限性在于只能在单一的静态力条件下进行分析,无法模拟整个咀嚼运动中牙齿的受力状况,这显然与实际受力情况有一定的差异.实际上咀嚼运动是一种十分复杂的活动,牙齿的咬合力属于动载荷,在动载荷作用下会产生不可忽略的加速度,且咬合力具有周期性变化的规律,及其支持组织的应力都会受到时间和加速度的共同影响[12].影响修复体使用寿命的因素多种多样,在以往的研究中,多注重力的加载方式,而对温度变化这个因素总是忽略或者被简化处理.然而在实际情况中,牙齿是时刻处在一个冷热交替的环境里的,温度变化必然会致使桩核冠的表面或者内部产生一定的热应力[13].温度因素对修复体及牙本质造成的应力影响不可忽略.因此,本文在进行分析力时加入了温度变化这一因素,旨在分析温度变化对牙本质应力是否产生影响,一边更加准确地模拟口腔中的真实环境,对牙齿所受应力情况进行仿真分析.[由于本篇文章为硕士论文,如需全文请点击底部下载全文链接]第2章综述2.1对桩核材料的研究2.2对桩核形态的研究2.3对载荷条件的新探索第3章资料与方法3.1实验材料和软件3.1.1实验对象获取3.1.2实验设备3.1.3软件3.2模型建立3.2.1下颌第一磨牙有限元数字化模型建立3.2.2下颌第一磨牙有限元实体模型的建立3.2.3下颌第一磨牙桩核冠实体模型建立3.3模型假设条件.实验参数3.4力学加载条件3.5温度加载条件3.6模型分组3.7主要观察指标第4章结果4.1载荷条件不同工况分析结果4.2温度条件不同分析结果第5章讨论5.1桩核弹性模量与修复体预后的关系5.2加载条件对仿真模拟的促进5.3温度变化对修复体耐用性影响5.4有限元法的应用现状和展望第6章结论1.建议使用纤维桩树脂核等弹性模量较小的桩核修复残根.2.静态载荷基本可以代替动态载荷进行模拟.3.单独加载温度场可以使修复体产生应力效果.4.与温度下降相比,温度上升可使修复体折断的几率增大.金桩比纤维桩对温度加载敏感性高.参考文献[由于硕士论文篇幅较长,此页面不展示全文,如需全文,请点击下方下载全文链接]点击下载全文

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