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1.

Objective

To investigate the effect of differential coping designs on the stress distributions of an all-ceramic crown on, the upper central incisor under varying loads.

Methods

3D finite element models with three differential coping designs of an all-ceramic crown on, the upper central incisor were constructed using CAD (computer aided design) software. The coping, designs included: CC (conventional coping), MCL (modified coping without veneer coverage in lingual, surface) and MCM (modified coping without veneer coverage in lingual margin). Loading that, simulated the maximum bite force (200 N) was applied to the crown at differential locations (incisal, edge, lingual fossa and lingual margin). The first principal stress values for the full crown were, calculated and expressed as stress intensity in MPa.

Results

The simulations showed the stress distribution tendencies of the all-ceramic crown with, differential coping materials were similar. The stress concentration was found in the cervical region, coping/veneer layer interface and the loading area for both the coping layer and the veneer layer. Maximal stress value was observed in the loading area. Stress values varied for the three types of, coping designs; however, compared with CC and MCM, MCL exhibited the lowest stress values.

Significance

Modified coping without veneer coverage in the lingual side (MCL) proved promising in, preventing all-ceramic crown failures that originate from veneering porcelain, especially under, abnormal occlusal force.  相似文献   

2.
目的: 采取有限元分析研究肩台宽度变化对3种不同全瓷材料的下颌中切牙联冠修复的影响。方法: 利用下颌中切牙全瓷联冠的三维有限元模型, 对3种不同全瓷材料以及肩台宽度变化的全瓷联冠进行垂直向和唇向45°大面积加载120 N, 并采用Abaqus 6.11软件包对数据进行力学分析。结果: 利用CBCT、Mimics10.01软件及Abaqus 6.11软件建立了下颌中切牙全瓷联冠、基牙、牙周膜和牙槽骨的三维有限元模型。 不同全瓷材料和肩台宽度对牙周膜、牙槽骨的等效应力峰值几乎无影响。 同一肩台宽度下, 大面积加载120 N时, 3种全瓷联冠中冠受到的拉应力最大为In-Ceram Alumina, 其次为In-Ceram Zirconia, 最小为IPS.Empress2。唇向45°大面积加载120 N时, IPS.Empress2随着肩台宽度增加, 冠边缘的最大拉应力值上升。结论: 建立的三维有限元模型具有很好的几何相似度, 在所设定的条件范围内, 全瓷材料的弹性模量越大, 联冠受到的拉应力也越大。  相似文献   

3.
目的:探讨不同种类粘接剂对双层结构的全瓷冠及粘接剂应力分布的影响,为临床修复设计提供依据。方法利用螺旋CT断层图像,构建双层结构的全瓷冠(核瓷层和饰瓷层)、粘接剂层、牙体组织、牙根、牙周膜和牙槽骨6部分的三维有限元模型,设计垂直集中载荷600N的加载方式,分析全瓷冠经3种不同粘接剂(Panavia,3M RelyX Unicem,3M RelyX Luting)粘固后,粘接剂层、核瓷层和饰瓷层的最大主应力分布。结果粘接层应力集中部位为近中颊侧肩台和腭侧面近牙合面部分。核瓷层应力主要集中在核瓷内部,饰瓷层应力主要集中在加载点附近。随着粘接材料弹性模量的增加,位于饰瓷层的最大主应力呈现出下降的趋势,而位于核瓷层和粘接层的最大主应力出现上升的趋势。结论全瓷冠在不同粘接材料粘固后受到力的作用时,最大主应力分布区域相对固定,但分布范围有向加载侧分布的趋势。在某些条件下,高弹性模量的粘接剂可能会降低全瓷冠崩瓷的发生,并在一定程度上降低核瓷层的抗折能力。  相似文献   

4.
《Dental materials》2014,30(12):1304-1315
ObjectivesTo evaluate via finite element analysis the effect of different ferrule heights on stress distribution within each part of a maxillary first premolar (MFP) restored with adhesively luted glass fiber-reinforced resin (GFRR) posts and a ceramic crown.MethodsThe solid models consisted of MFP, periodontal ligament and the corresponding alveolar bone process. Four models were created representing different degrees of coronal tissue loss (0 mm, 1 mm, 2 mm and 3 mm of ferrule height). First set of computing runs was performed for in vivo FE-model validation purposes. In the second part, a 200-N force was applied on the buccal cusp directed at 45° to the longitudinal axis of the tooth. Principal stresses values and distribution were recorded within root, abutment, posts, crown and related adhesive interfaces.ResultsAll FE-models showed similar stress distribution within roots, with highest stress present in the chamfer area. In composite abutments higher stress was observed when no ferrule was present compared to ferruled FE-models. Stress distribution within crown and GFRR posts did not differ among the models. Stress values at the adhesive interfaces decreased with increasing ferrule height.SignificanceThe stress state at abutment-crown and post-root interfaces was very close to their strength, when ferrule was not present. Similarly, higher ferrule produced more favorable stress distribution at post-abutment and abutment-root interfaces. Endodontically treated teeth with higher ferrule exhibit lower stress at adhesive interfaces that may be expected to lower the probability of clinical failure.  相似文献   

5.
上颌前牙带角度桩冠的三维有限元应力分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
目的 :研究上前牙带角度桩冠修复的应力分布。方法 :通过对上前牙桩冠修复患者进行CT扫描 ,建立上前牙带角度桩冠的三维有限元模型 ,在ANSYS软件中设定各种材料参数 ,施加载荷 ,进行数据运算处理。结果 :最大应力峰值出现在唇侧颈部皮质骨区域 ,唇侧为压应力 ,腭侧为拉应力。结论 :带角度桩冠修复上前牙 ,应力主要集中在颈部皮质骨区域内 ,唇侧大于腭侧 ,并且应力随桩冠角度的增大而增大  相似文献   

6.
目的:观察钛基台支持时四种粘接剂和3种全瓷冠间不同粘接界面的应力分布情况。方法:建立下颌第一磨牙种植体局部结构的三维有限元模型,模拟最大咬力在冠咬面加载水平和垂直力。结果:磷酸锌粘接界面的应力最大;铸瓷冠可以降低粘接界面的应力大小;粘接界面的应力受粘接剂的影响最大;水平加载最大应力远大于垂直加载;弹性应变主要集中在基台与种植体和冠颈部连接处。结论:粘接界面应力过大应首先考虑更换粘接剂,其次考虑面侧向力过大或不平衡,最后考虑修复冠材料。基台与种植体和冠颈部连接处最可能发生折断。三维有限元法应力分析可以为种植修复提供较准确的理论依据,对临床工作准备和预期都具有重要的指导意义。  相似文献   

7.
下颌第一磨牙全瓷冠的三维有限元分析   总被引:3,自引:1,他引:2  
目的:研究下颌第一磨牙进行全瓷冠修复后的应力分布情况,为全瓷冠的临床修复设计提供理论依据。方法:建立下颌第一磨牙的三维有限元模型,分别生成EmpressⅠ、EmpressⅡ、In-Ceram Alumina以及In-Ceram Zireonia 4种材料的全瓷冠模型。模拟最大咬合力600N垂直加载于全瓷冠模型咬合面。结果:4种材料的应力分布规律相似,并且其压应力、张应力以及剪切应力极值之间无显著性差异。压应力集中在全瓷冠表面,而张应力、剪切应力则主要集中在牙冠边缘和牙冠内表面部分。结论:静态载荷下全瓷冠的有限元分析仅能反映应力的分布规律.不同全瓷冠材料的抗疲劳性能和寿命分析应当在循环载荷下通过有限元疲劳分析来进行。  相似文献   

8.
目的 分析牙本质肩领不完整以及缺损部位对上颌前磨牙桩核冠修复后应力分布的影响,为临床桩核冠修复设计提供理论依据.方法 采用锥形束CT扫描数据建立上颌前磨牙桩核冠修复模型,并设计5种不同形态的牙本质肩领(A组:完整肩领;B组:舌侧肩领;C组:颊侧肩领;D组:邻面肩领;E组:颊舌肩领),加载200 N的侧向载荷(从腭侧向颊侧),分析不同牙本质肩领桩核冠修复后的应力分布.结果 侧向载荷下,C组牙本质内等效应力峰值最大,为72.415 MPa,A组和B组牙本质内等效应力峰值最小,分别为66.353和66.023 MPa;牙本质肩领不完整时修复体-牙本质界面剪切应力峰值较牙本质肩领完整时有所增加.结论 上颌前磨牙舌侧牙本质肩领在抵抗来自腭侧的侧向力时起重要作用;牙本质肩领不完整可增加修复体-牙本质界面的剪切应力.  相似文献   

9.
目前种植技术在无牙颌患者中应用广泛,但随之亦发现种植固定义齿的一些不足,所以种植覆盖义齿应运而生,并以其特有的优势得到了越来越多的关注,那么种植体支持的覆盖义齿在固位方式、种植体的数量和植入部位等方面该如何选择和把握呢?本文利用三维有限元的分析方法,研究受力状态下的无牙颌种植覆盖义齿应力分布状况,并对应力分布的影响因素进行探讨,拟为种植覆盖义齿应力分布均匀,优化种植覆盖义齿的临床修复设计提供理论依据,从而提高种植覆盖义齿的远期成功率.  相似文献   

10.
目的探讨全瓷冠高温烧结后冷却过程中,冠内不同部位以及结合界面处残余应力的分布及影响因素。方法三维光学面扫描仪对全瓷修复体基底冠与最终牙冠表面分别进行扫描,获取冠内外点云数据;Geomagic Studio8与UG NX5将扫描后的壳体模型转成三维实体模型;运用有限元分析软件ABAQUS6.7热位移偶合单元对模型进行网格划分,施加温度载荷,模拟全瓷冠高温烧结后冷却过程,分析全瓷冠残余应力分布,并以修饰瓷与基底瓷热膨胀系数相同模型进行对比。结果建立起饰瓷与基底瓷双层结构的全瓷冠三维有限元模型。残余应力在全瓷冠颈缘处修饰-基底瓷结合界面分布最大,在修饰瓷较厚部位残余应力分布较小。随着烧结温度的降低,残余应力逐渐增大。结论运用三维面扫描建立的双层全瓷冠三维有限元模型精确,方法简便;全瓷冠残余应力分布较高部位与临床修复体的易破坏部位一致,提示,在进行全瓷冠修复时要注意基底瓷与修饰瓷热膨胀系数的匹配并且要保证冠边缘保持足够的瓷层厚度。  相似文献   

11.
3-D Finite element analysis of all-ceramic posterior crowns   总被引:10,自引:0,他引:10  
The purpose of this study was to evaluate the stress distribution under various loading conditions within posterior all-ceramic crowns. A three-dimensional finite element model representing a lower first molar was constructed. Variations of the model had two types of single layer all-ceramic crowns (Dicor and Empress) and two types of double layer all-ceramic crowns (In-Ceram and Empress2) cemented. A load of 600 N, simulating the maximum bite force, was applied vertically to the crowns. Loads of 225 N, simulating masticatory force, were applied from three directions (vertically, at a 45 degrees angle, and horizontally). In the test simulating maximum bite force, the maximum tensile stresses on all crowns (17.4-19.4 MPa) concentrated around the loading points. In the masticatory force simulation test, the specimens experienced maximum tensile stresses of 19.7-27.0 MPa under a horizontal load and 10.8-10.9 MPa under a vertical load. When the load was applied horizontally, the maximum tensile stress was observed around the loading points on the surface in the case of the single layer crowns, and of the cervical area of the inner core of the double layer crowns. Within the limitation of this study, it was found that the strength of occlusal contact points is important to the integrity of posterior all-ceramic crowns and that bite forces applied from the horizontal direction are a critical factor.  相似文献   

12.
目的 用有限元方法模拟不同材料和形态的基底冠全瓷冠破坏过程,分析材料和形态对全瓷冠破坏机制的影响.方法 分别建立均匀厚度、不均匀厚度、带颈环3种基底冠形态的氧化铝和氧化锆全瓷冠模型,用BFPA'2D有限元分析软件模拟加载后全瓷冠的破坏过程.结果 6种模型均由拉应力引发破坏,裂纹始于牙尖顶的饰瓷表面,并沿基底冠与饰瓷的界面扩展.在本项研究加载条件下,仅饰瓷破坏,无基底瓷破坏,加载压强5 MPa时氧化锆模型破坏,加载6 MPa时氧化铝模型破坏.加载开始时有颈环模型呈现颈环处最小主应力集中,不均匀厚度基底冠模型呈现颈部最大主应力集中.结论 氧化锫模型的基底瓷与饰瓷界面存在更大的应力.不均匀厚度基底冠设计未增加全瓷冠破坏的风险,有颈环基底冠模型的颈部是拉应力集中的薄弱环节.  相似文献   

13.
目的 探讨(牙合)面厚度和肩台宽度同时连续变化情况下下颌第一磨牙全瓷冠的优化设计,以期为全瓷冠的临床设计提供理论基础.方法 运用逆向工程及计算机辅助设计技术建立(牙合)面厚度和肩台宽度连续变化的下颌第一磨牙三维有限元模型,设定(牙合)面厚度变化范围为1~3 mm,肩台宽度变化范围为0.4~1.2 mm,并在全瓷冠颊尖垂直向(牙合)面加载225 N的力,观察验面厚度和肩台宽度同时变化对全瓷冠、粘接剂、基牙、牙周膜和牙槽骨等效应力峰值的影响,同时进行灵敏度分析.结果 随着(牙合)面厚度和肩台宽度的增加,除牙周膜和牙槽骨的等效应力峰值无明显变化外,全瓷冠、粘接剂和基牙的等效应力峰值均下降.当(牙合)面厚度≥1.87 mm、肩台宽度≥0.66 mm时,全瓷冠、粘接剂和基牙的应力响应曲线斜率均位于-1~1之间,即在此区间内等效应力峰值变化相对较小.灵敏度分析显示,肩台宽度对全瓷冠和基牙等效应力峰值的影响较大,(牙合)面厚度对粘接剂等效应力峰值的影响较大.结论 在本项研究所设定的参数范围内,下颌第一磨牙全瓷冠的(牙合)面厚度应不小于1.87 mm,肩台宽度应不小于0.66 mm.
Abstract:
Objective To investigate the effect of different occlusal thickness and shoulder finish line depth on stress distribution of all-ceramic crowns and to select optimal occlusal thickness and shoulder finish line depth using continuous variation of parameters. Methods This analysis was performed using mandibular first molar finite element modl. The range of occlusal thickness was set from 1 mm to 3 mm, and that of shoulder finish line depth was from 0. 4 mm to 1.2 mm. Load of 225 N was applied perpendicularly to the occlusal surface of the tooth at all buccal cusps to simulate functional occlusal force. The maximum equivalent stresses in crown, cement layer, abutment, periodontal ligament, alveolar bone were calculated, and the sensitivities of stresses to the variables were also evaluated. Results The maximum equivalent stresses in crown, cement layer and abutment decreased as occlusal thickness and shoulder finish line depth were increased, while no obvious change were found in maximum equivalent stresses in periodontal ligament and alveolar bone. When occlusal thickness exceeded 1.87 mm and shoulder finish line depth exceeded 0. 66 mm,the tangent slope rate of the maximum equivalent stress response curves ranged from - 1 to 1. Data indicated that occlusal thickness played a more important role in reducing maximum equivalent stress in cement layer than finish line depth did, and shoulder finish line depth was a more effective parameter in reducing maximum equivalent stress in crown and abutment than occlusal thickness was. Conclusions Occlusal thickness exceeding 1.87 mm and shoulder finish line depth exceeding 0. 66 mm are optimal design for ceramic crown on mandibular first molar from biomechanical point of view.  相似文献   

14.
全瓷冠内部应力分布规律的三维有限元研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
目的 运用有限元法分析全瓷冠的应力分布规律,为临床修复没计提供依据.方法 利用CT断层影像构建右下第一磨牙全瓷冠三维有限元模型.设计5种加载方式:垂直集中载荷600 N、垂直八点分布载荷600 N、垂直偏舌侧载荷600 N、10°偏颊侧载荷600 N、颊侧20°咀嚼载荷225 N,利用ANSYS软件分析各瓷层和界面的应力值大小.结果 5种加载方式下全瓷冠应力分布的相同之处:加载点可引起饰面瓷应力集中,沿载荷方向核瓷内表面拉应力集中.5种加载方式下全瓷冠应力分布的不相同之处:垂直集中载荷作用下,全瓷冠颈部肩台拉应力分布均匀;10°偏颊侧载荷仅使全瓷冠颊舌侧颈部肩台拉应力集中,最大值为32.25 MPa;颊侧20°咀嚼载荷引起全瓷冠颊侧、近中、远中颈部肩台拉应力集中,最大值为11.29 MPa.结论 制作全瓷冠应增加咬合接触面积,减少牙尖斜度,并提高颈部肩台陶瓷的抗拉能力.  相似文献   

15.
目的:探讨不同粘结剂厚度对双层结构的全瓷冠及粘结剂应力分布的影响.方法:利用螺旋CT断层图像,构建双层结构的全瓷冠(核瓷层和饰瓷层),粘结剂层,牙体组织,牙根,牙周膜,牙槽骨各部分的三维有限元模型,设计垂直集中载荷600 N的加载方式,分析不同厚度的粘结剂粘固后核瓷层、饰瓷层及粘结剂层的应力大小及分布状况.结果;核瓷层应力主要集中在核瓷内部,饰瓷层应力主要集中在加载点附近,粘结剂层应力主要集中在近中颊侧肩台和腭侧面近殆面部分.随着粘结剂厚度由50 μm增加到140 μm时,位于饰瓷层、核瓷层和粘结剂层的最大主应力呈现逐渐上升的趋势.结论:临床上应尽量保证全瓷冠与牙体组织的贴合,以减小分布在双层结构全瓷冠和粘结层上的应力,提高全瓷冠的抗折能力.  相似文献   

16.
目的分析钛基台支持的CAD/CAM全瓷单冠在载荷位置不同时全冠的应力情况,为种植上部结构的临床设计提供理论参考。方法建立钛基台以及粘接固位的下颌第二前磨牙牙冠的三维有限元模型,在基台上方偏颊侧(a)、基台正上方(b)、基台上方偏舌侧(c)的牙冠■面3个不同部位分别施加300N的轴向静载荷,计算分析全冠的应力情况。结果对于玻璃陶瓷全冠,当载荷作用于位置a时,最大拉应力在舌侧颈缘处,约为13MPa;最大压应力位于颊侧颈缘处,约为-45MPa。载荷作用于位置b时,最大拉应力在与基台顶部中心区域接触处的牙冠组织面,约为20MPa。载荷作用于位置c时,最大拉应力在牙冠颊侧颈缘处约为15MPa;舌侧颈缘处最大压应力值为-40MPa。氧化锆全冠在三种载荷类型时的应力场分布与玻璃陶瓷全冠类似,应力值大小不同。结论钛基台支持的CAD/CAM全瓷单冠,当载荷作用于位置a时,牙冠颊侧颈缘应增加强度以防止折裂,牙冠舌侧颈缘处应防止脱粘接;载荷作用于位置b时,基台上方牙冠■面需要增加强度;载荷作用于位置c时,牙冠颊侧颈缘处易发生脱粘接,舌侧颈缘处容易折裂。  相似文献   

17.
目的:研究上中切牙不同基底冠材料全瓷冠受载时的应力分布特点。方法:运用逆向工程软件构建上颌中切牙全瓷冠(双层冠结构)的三维有限元数值模型,选择氧化锆全瓷冠、氧化铝全瓷冠为实验组,贵金属烤瓷冠为对照组,施以不同部位静态载荷模拟加载,分析其应力分布趋势的异同。结果:应力分布云图显示,不同基底冠材料的全瓷冠应力分布趋势相同,载荷区和全冠颈缘为应力集中区,其中应力极值点位于载荷点。不同基底冠材料全瓷冠的应力值不同,随着材料弹性模量的增加,基底冠的等效应力极值相应增加,而饰面瓷则适当减小;基底冠弹性模量的增加也会使得基底冠与预备体界面、基底冠与饰面瓷界面以及邻面颈缘的张应力显著提高,饰面瓷的张应力则稍有下降。结论:高弹性模量基底冠可降低上中切牙全瓷冠饰面瓷的折裂风险。  相似文献   

18.

Objectives

Finite element analysis is a standard method to simulate the stress distribution in all-ceramic dental restorations in order to estimate the loading capacity of the brittle components. The hypothesis of this study was that stresses in the connector area of a veneered FDP are strongly influenced by the framework dimensions and the veneering material.

Methods

Finite element analyzes of bilayered fixed dental prostheses with three different framework-designs and three different veneering materials were conducted, applying the loads onto the veneering as well as directly onto the framework. The outer shape of the veneering ceramic remained constant for all cases.

Results

The maximum first principal stresses in the framework of the fixed dental prostheses (FDP) decreased with smaller framework dimensions when the load was applied on the veneering. By applying the load directly onto the framework of the FDP without veneering a converse tendency was found. The variation of the veneering material lead to the conclusion that stresses in the framework became higher with decreasing Young's modulus of the veneer, while the stresses in the veneer increased at the same time.

Significance

The veneering material plays a significant role for the failure of a FDP and cannot be neglected neither in testing nor in simulation. Thus the loading capacity of dental restorations can only be reasonably evaluated when the whole restoration is taken into account, including framework and veneering.  相似文献   

19.
通过力学实验和三维有限元研究不同直径半球形压头对全瓷冠断裂强度、断裂类型的影响,以期为临床全瓷冠(牙合)面形态设计提供理论依据.方法分别用直径为4 mm、10 mm的压头对20个下颌第一磨牙全瓷冠(IPS e.maxpress)试件进行力学实验,观察全瓷冠试件的断裂类型.通过改变三维有限元模型3个受力点的位置及受力大小和方向,模拟直径为4 mm、10 mm的压头加载于全瓷冠时的应力分布状态,计算主应力的大小及分布.结果三维有限元分析显示,两种压头加载状态下,全瓷冠第一主应力均随载荷的增加而增加;4 mm直径压头作用下全瓷冠应力集中在(牙合)面中央窝,而10 mm直径压头作用下全瓷冠应力集中于(牙合)面近远中方向窝沟处,呈"一"字形;4mm、10 mm直径压头作用下全瓷冠的抗折载荷分别为600~700 N和2500~2750 N.力学实验显示,4 mm、10 mm直径压头作用下全瓷冠的主要断裂类型分别为Ⅱ型和Ⅴ型,与三维有限元分析结果一致.结论 4 mm直径压头多造成全瓷冠中央窝破坏,10 mm直径压头多造成全瓷冠和牙体模型严重折裂,提示临床工作中应注意减小全瓷修复体对(牙合)牙的牙尖曲率.  相似文献   

20.
上颌前牙单个种植体带角度基桩的三维有限元应力分析   总被引:2,自引:1,他引:2  
目的:单个上前牙缺失的种植修复是种植义齿修复的一种特殊形式,但这种种植修复形式需要辅以带角度基桩来弥补植入体长轴与上部修复体长轴的不一致.从而造成了其应力分布形式的特殊性.方法:本实验运用三维有限元应力分析方法,研究不同角度基桩在相同修复条件下对种植体,周围骨组织应力分布的影响,实验采用美国AIS公司的ALGOR分析软件,通过对离体上颌骨标本CT扫描,建立一个部分上颌三维有限元模型.在模型的右上中切牙位置植入一枚Branemark种植体,上部连接成角度的基桩,在基桩截面上施加一个二维的咬合载荷,同时输入物理参数,在计算机上运行ALGOR软件进行数据计算及处理.结果:三维有限元方法能够比较全面地分析种植义齿结构各部分的应力分布;随着基桩角度增大,加载后,种植体,周围骨组织的应力峰也随之增加,其增加的幅度随基桩角度增大加大,加载后,应力集中于种植体颈部皮质骨区域,最大压应力位于辰侧颈部皮质骨区域;最大拉应力位于腭侧颈部皮质骨区域:从颈部1/3骨质区至根端方向,种植体,周围骨组织应力集中明显减小.结论:运用成角度基桩修复单个上前牙缺失,种植体及周围组织的应力集中于颈部皮质骨区域,应力随基桩角度增大而增加,故临床应用这种修复形式时,应尽量减少基桩的角度,从而使植入体长轴与上部修复体长轴趋向一致.避免过大的应力峰值对种植体造成损害.  相似文献   

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