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Tip-Edge矫治器转矩力学性能的三维有限元分析
运用有限元法建立上颌前牙区带弓丝的Tip-Edge托槽三维有限元模型,研究Tip-Edge托槽不同倾斜度时转矩力学性能.用Pro/E Wildfire5.0软件建立不同倾斜度上中切牙Tip-Edge托槽及不同材质弓丝模型,装配模型并导入MSC.Marc.Mentat2005R3软件中模拟转矩加载,收集力矩值,绘制曲线图.结果表明:(1)上中切牙托槽向远中倾斜0°时,其转矩大力矩值为22.37 Nmm;托槽倾斜25°时,其转矩大力矩值为8.93 Nmm;(2)当托槽倾斜度相同时,不锈钢弓丝大转矩力矩值为β-钛丝的2倍. 随着托槽远中倾斜度的减小,其表达的大转矩力矩值逐渐增大,转矩性能提高,其转矩性能主要由托槽两中央嵴间的水平距离和垂直距离决定.预置转矩表达时,托槽两侧的弓丝应力分布随着托槽远中倾斜度的减小变得不对称,这主要是由托槽两中央嵴间的水平距离决定.
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上颌前牙段Tip-Edge正畸矫治系统三维有限元模型的建立
目的:建立带Tip-Edge托槽的上颌前牙段牙齿((3±3))及牙周组织的三维有限元模型,为Tip-Edge矫治技术的生物力学分析奠定基础.方法: 通过多层螺旋CT扫描上颌骨,采用Mimics 10.01重建上颌骨与(3±3)牙齿;采用Geomagic studio 10软件去除坏点,并对上颌骨及牙齿进行面网格划分;在牙根表面向外均匀偏移0.25 mm,生成牙周膜前体;利用UG 5.0软件建立Tip-Edge托槽及尺寸为0.55 mm×0.71 mm的矩形弓丝的实体模型;利用ANSYS 10.0 软件进行布尔运算生成牙周膜并组装弓丝、Tip-Edge托槽、上颌骨、(3±3)牙齿及相应牙周膜,进行网格划分.结果: 建立了带托槽的上颌骨、(3±3)牙齿及牙周组织的Tip-Edge矫治系统三维有限元模型.建模过程中托槽模型的轴倾角、转矩角等数据与托槽的实际数据是相一致的.对模型施加一定的约束与载荷之后即可进行相应的有限元力学分析.结论: 结合运用Mimics、Geomagic studio、UG、ANSYS等软件建立的Tip-Edge矫治系统的三维有限元实体模型真实有效, 建模方法实用, 可根据需要进行不同的力学分析.
关键词： Tip-Edge托槽 上颌骨 三维有限元
