两种工况下上颌复合体三维有限元分析

目的:了解正常上颌复合体在不同状态条件下的应力分布变化情况,初步探讨其本身的生物力学行为特征。方法:在自主建立的三维有限元模型基础上,利用ANSYS软件分别模拟张口位和正中咬合时上颌复合体的边界条件,计算并绘制出不同状态相同载荷时各种应力、位移的数据和图像。结果:正常上颌复合体在正中咬合和张口位两种状态下,双侧第一磨牙受垂直集中压力作用,其各部位应力和位移值均较小。结论:上颌复合体具有使集中受力分散的作用,这使其富于支持力,能够承载较大的咬合力、正畸力、创伤力等。     

上颌复合体两种工况下眶区有限元分析

目的：了解正常上颌复合体在不同状态相同载荷条件下,眶区的应力分布变化情况,进一步探讨其本身的生物力学行为特征。方法：在自主建立的三维有限元模型基础上,利用ANSYS软件分别模拟张口位和正中咬合时,上颌复合体的边界条件,计算并绘制出不同状态相同载荷时各种应力、位移的数据和图像。结果：正常上颌复合体在正中咬合和张口位两种状态下,双侧第一磨牙受垂直集中压力作用,其眶区各部位应力和位移值不仅均较小;而且当受到相同的载荷作用时,其相应部位应力大小及位移值是不相等的。正中咬合时应力值小于张口位,特别是在眶外侧壁区域,这种差异更为显著,且此部位在张口位的位移也大于正中咬合位。结论：正常上颌复合体当双侧第一磨牙受垂直压力时,在不同状态各相应部位的应力和位移大小是不等的。正中咬合状态下,两者均小于张口位。尤其是在眼眶外侧壁上,张口位的应力值显著大于正中咬合位,且张口位位移最大值在视神经孔附近。初步认为,在临床工作中,应避免在张口位给上颌第一磨牙施加过大的垂直压力。     

上颌复合体两种工况下应力传导路的研究

目的：了解正常上颌复合体在不同状态条件下的应力分布情况,初步探讨其本身的应力大小、方向及传导路。方法：在自主建立的较理想的三维有限元模型基础上,利用ANSYS软件分别模拟张口位和正中咬合时上颌复合体的边界条件,计算并绘制出不同状态,相同载荷时主应力矢量图。结果：正常上颌复合体在正中咬合和张口位两种状态下,双侧第一磨牙加载垂直集中力时,各部位受力是不均匀的。集中表现在上颌骨的三对支柱上。在正中咬合时应力主要沿颧突支柱和尖牙支柱传递;在张口位时,应力在颧突支柱传导比例增大,尖牙支柱上的力减小。结论：尖牙支柱在磨牙受力时也发挥着重要作用,三对支柱不能孤立、割裂地认识,而是一个共同作用的整体。     

颅上颌复合体三维有限元模型的建立和初步应用

目的:建立生物相似性和力学相似性较高的颅上颌复合体三维有限元模型,为进一步分析颅上颌复合体的生物力学行为打下基础.方法:用螺旋CT断层扣描技术,ANSYS有限元软件等方法在计算机上建立颅上颌复合体三维有限元模型,对功能状念下颅上颌复合体应力分布进行分析.结果:建立了颅上颌复合体二维有限元模型;在正中咬合时,颅上颌复合体Von-Mises应力梨状孔侧缘尖牙支柱处为7.997 MPa、颧牙槽嵴支柱处为22.185 MPa、颧弓区为14.830 MPa,翼突处为32.959 MPa.结论:该方法建立的颅上颌复合体三维有限元模型,具有较好的生物相似性和力学相似性,可作为今后深入研究的原始模型;功能状态下,颅上颌复合体梨状孔侧缘尖牙支柱、颧牙槽嵴支柱、颧弓区、翼突处为应力较为集中的区域.     

前方牵引下颅面复合体骨缝应力特征的三维有限元分析

目的:分析不同角度的前方牵引力,在不同部位颅面复合体骨缝的应力变化特征.方法:使用头颅CT扫描数据,建立颅面复合体三维有限元模型,并在模型上分别加载与(牙合)平面呈-40°、0°、+40°的前方牵引力,分析复合体上各个骨缝的应力变化特征.结果:当加载力值的方向与耠平面呈-40°时,各骨缝受到的应力明显小于加载力值与(牙合)平面呈0°时或呈+40°时的应力.在加载情况相同时,颧额缝的应力最小.同一骨缝上不同点的应力值也不同.角度改变对鼻额-额颌缝和鼻颌缝的应力影响较大.结论:不同方向的前方牵引力,在颅颌骨缝上产生的应力大小不同,而以-40°时最小;在加载角度相同时,同一骨缝上不同的点受到的应力也不同.     

种植体在上颌骨复合体应力的三维有限元分析

目的：比较种植体在上颌骨复合体前，中、后3个部位，在垂直和水平载荷下的应力分布，讨论种植体丰颌骨复合体中的生物力学行为。方法：采用三维有限元法。结果：种植体在上颌骨复合体内，加载后，上颌骨复合体各部位应力均较小，较加载部位和种植体内应力小，上颌骨复合体前、中、后3个种植体比较，种植体和上颌骨复合体应力后牙大于尖牙大于前牙。结论：上颌骨复合体具有良好的使集中受力分散的作用。上颌骨复合体内种植具有良好的生物力学可行性。     

不同工况下颧弓三维有限元分析

目的：了解正常颧弓三维有限元模型在不同载荷条件下的应力分布情况,探讨其生物力学行为。方法：利用螺旋CT扫描图像,通过相关软件建立颧弓三维有限元模型,在UGNX5．0中模拟载荷分别作用于颧弓外侧的前、中、后以及整个外侧部分,按10N、30N、60N、90N、120N、150N六个级别模拟六种工况,记录分析该有限元模型在不同工况下的应力及位移情况。结果：在六种工况下,除应力值大小不同外,应力集中部位固定,颧弓存在着三个应力较大的区域,分别为颧弓根部转折处、颧颞缝部位以及靠近颧骨端转折处。应力作用于颧弓中间部分时,模型最大应力值高于其他作用部位。结论：实验分析较好地解释了颧弓常见骨折部位的力学机理,为新型颧弓骨折固定装置的设计提供了指导作用。     

3种不同施力方式远移上颌第一磨牙牙周膜应力的三维有限元分析

目的:用有限元方法分析3种不同施力方式远移上颌第一磨牙时牙周膜应力分布。方法:应用薄层CT技术及ANSYS8.0有限元软件建立上颌第一磨牙、牙周膜、牙槽骨的有限元模型。全部采用8节点的六面体单元,包括15 747个节点,67 401个单元。在ANSYA8.0有限元软件中分别对其进行3种不同方式的加载和计算。结果:不同的加载方式所产生的牙周膜应力分布不同。当牙冠颊侧施加200 g远中向力时,牙周膜远中颈部及腭侧根出现压力集中区。牙周膜的最小应力为0.031359 Pa,远中颈部最大应力为0.9854 Pa。当牙冠腭侧施加200 g远中向水平力时,牙周膜远中颈部及颊侧出现压应力集中区。牙周膜的最小应力为0.033099 Pa,远中颈部最大应力为1.144 Pa。当牙冠颊侧、腭侧同时各施加100 g远中向水平力时,牙周膜远中颈部中部出现压力集中区。牙周膜的最小应力为0.031367 Pa,远中颈部最大应力为0.783538 Pa。结论:远移磨牙时,单侧给予单纯水平力时,会出现牙齿的旋转和远中倾斜,当颊舌向同时加载水平向力时,可以克服牙齿的旋转趋势。     

有限元法在颅面复合体生物力学研究中的应用

有限元法是适应使用电子计算机而发展起来的一种新颖和有效的数值方法.它自1956年在航空工业首次运用成功起,便被广泛应用于工程技术的各个领域.1973年,美国密执安大学的Farah最先应用二维有限元法,对三种不同龈边缘形态的全冠制备体进行了应力分析,从此,有限元的方法就被逐渐应用到口腔医学的许多方面,但是大量的研究主要集中在与牙体、牙周、下颌骨、义齿及种植体相关的生物力学问题上,而对于包括上颌骨在内的颅面复合体的研究,却只是近十年才陆续有报道,具体情况如下:1颅面复合体有限元模型的建立有限元法作为一种和现代计算机技术相联系的理论应力分析方法,在口腔医学中应用是先进、有效、方便实用的,但它所有优越性的体现,都必须依赖于建立具有生物力学特性的动态的三维有限元模型,理想模型的建立是准确计算和分析的基础,是有限元法的关键.颅面复合体作为人体的一部分,不仅不是规则的几何体,而且是骨骼系统中结构最复杂,功能最多样的结构之一.因此建立一个满意的颅面复合体三维有限元模型,就成了有限元分析中最困难的一步.为此,国内外许多学者进行了不同的尝试和研究.1986年日本大阪大学的Miyasaka等,首次利用干颅骨作为建模素材,将整个颅面复合体沿水平向机械切割为14层,层厚为10mm; 然后以1:     

不同功能状态下健康人上颌骨复合体应力分布的三维有限元分析

目的了解在不同状态相同载荷条件下健康人上颌骨复合体的应力分布情况，探讨其生物力学行为。方法利用三维有限元模型和ANSYS软件模拟张口位和正中咬合时上颌骨复合体的边界条件，在双侧上颌第一磨牙的功能尖及中央窝节点上分别加载100N平行于Z轴的集中压力，计算并分析上颌骨复合体的应力。结果在正中咬合和张口位时双侧第一磨牙均受垂直向集中压力作用时，正常上颌骨复合体各部位应力值均较小且大小不相等，正中咬合时等效应力最大值（6．497N，位于咬肌附丽处）小于张口位（8．969N，位于左侧颧骨额蝶突）。结论上颌骨复合体具有使集中压力分散的作用，其中口颌肌系统发挥重要的协调、平衡作用。     

骨挤压上颌窦提升术中骨挤压器距上颌窦底不同距离的三维有限元分析

目的：对比研究当骨挤压器距上颌窦底不同距离时,骨挤压器-骨组织界面及上颌窦底的应力和位移情况。方法：采用三维有限元方法。结果：骨挤压器距上颌窦底的距离为1mm时,上颌窦底位移、拉应力、压应力最大,骨挤压器-骨组织界面位移最小;骨挤压器距上颌窦底2．5mm时,骨挤压器-骨组织界面最大位移大于骨挤压器距上颌窦底4mm,但是骨挤压器距上颌窦底4mm时上颌窦底的拉应力、压应力和位移均小于骨挤压器距上颌窦底2．5mm时的效果。结论：骨挤压器顶端距上颌窦底的距离不同,模型所受的应力和位移不同。骨挤压器距上颌窦底1mm时,提升效率低,发生黏膜穿孔的几率高,临床上需谨慎应用。     

磨牙半切术后修复治疗的三维有限元应力分析

目的 :研究磨牙半切术后不同修复设计对磨牙应力的影响。方法 :利用螺旋CT扫描的方法 ,采用图像处理和有限元分析软件建立 |5 67及其支持组织的三维有限元模型。分别在垂直载荷和斜向载荷下计算出各种修复设计时牙体组织的应力。结果 :双端固定桥设计优于单端固定桥和单冠修复。垂直向载荷应力集中于牙颈部 ;斜向载荷应力集中区移向根尖部 ,且牙体组织应力明显增大。结论 :磨牙半切术后修复应首选双端固定桥设计     

下颌第一磨牙隐裂模型裂纹变化的三维有限元分析

目的研究隐裂下颌第一磨牙受力后裂纹的变化情况,以及裂纹存在对牙齿受力后整体位移的影响。方法建立包含不同深度和长度裂纹的隐裂下颌第一磨牙的三维有限元模型以及无裂纹对照模型,模拟咬合过程,确定6种加载方式,通过有限元计算,求得不同裂纹的变化情况以及裂纹存在对牙齿整体位移的影响。结果随着裂纹深度和长度的增加,面裂纹的宽度亦变大,载荷4的影响最大。开裂时裂纹边缘不齐,相邻节点不在同一平面上。邻面裂纹在载荷6工况下开裂最大。裂纹存在时牙齿整体位移增加,但对牙齿整体位移的影响是有限的。结论裂纹的变化与初始裂纹形式和载荷工况密切相关。     

不同垫底材料对髓腔固位冠抗折性能影响的三维有限元分析

目的:应用三维有限元应力分析法对根管治疗后使用不同垫底材料的上颌前磨牙全瓷髓腔固位冠进行计算分析,为临床髓腔固位冠修复时垫底材料的选择提供理论参考.方法:用Micro-CT扫描数据创建离体上颌第一前磨牙经根管治疗后,以髓腔固位冠修复的三维有限元模型,根据垫底材料分为玻璃离子组(A)、流体树脂组(B)及纳米复合树脂组(C...