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三维有限元分析在正畸学研究中的应用
有限元法在正畸学领域的应用始于20世纪80年代,早期为二维有限元分析,现多进行三维有限元分析,随着生物力学及计算机技术的快速发展,三维有限元分析展现了广阔的应用前景.本文就近几年三维有限元分析在正畸学研究领域的应用作一综述.
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Magfit RK磁性附着体衔铁受力二维有限元分析
目的 探讨在不同根面牙体预备方式、不同树脂厚度等条件下的衔铁-牙根复合体应力分布状况.方法 2002年1-4月在北京理工大学力学实验室建立4种不同根面预备和衔铁黏结方式的有限元模型,模型一:根面仅作平整预备,无边缘斜面;模型二:根面预备为凹形,边缘预备45°斜面肩台,衔铁与根面接触;模型三:同模型二,但衔铁与根面之间有一层厚0.5 mm的树脂黏结剂;模型四:根面预备为嵌入式,衔铁黏结在其中,吸附面和根面在同一水平面上.采用4种不同方向进行根面加载.加载由有限元分析软件自动执行,并导出所需的应力值进行力学分析.结果 不同牙体预备方式和黏结方式,应力主要集中分布在根桩颈部和基牙颈部.有限元力学分析结果显示,垂直载荷下每种模型各部分应力值较小,分布也较为合理,各模型应力值差别不明显;斜向载荷下各应力值增大约1～3倍.在各种加载条件下,不同牙体预备和黏结方式间Von Mises应力值差异不大;拉力载荷下,衔铁与根面之间的树脂厚度增加,根面树脂内大Von Mises应力值也增加.各种载荷下,嵌入式牙体预备方式的牙本质内应力相对其它模型均较小.结论 黏结式衔铁的黏结固位力可靠,受力后应力分布较为合理;衔铁颈部是需要加强的部位,临床黏结时树脂不要过厚.
关键词： 磁性附着体黏结式衔铁 二维有限元分析 -
有限元法分析全髋关节置换术后股骨近端应力变化
目的 通过有限元模型的建立及力学分析,探讨全髋关节置换术术后股骨近端应力变化.方法 选取行单侧全髋关节置换术的24例患者作为研究对象,术前与术后对患髋摄X线正位片,其原始数据输入有限元软件建立二维有限元模型,并进行力学分析、绘制应力曲线进行比较.结果 全髋关节置换术术后的股骨近端,外侧近段的应力略有改变,在远段应力略有增加,而在中段变化较大；内侧的应力在近段明显减小,而在远段改变不明显,应力沿股骨轴线的分布很不均匀.结论 全髋关节置换术术后的股骨近端应力分布与术前相比有所改变.
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不同切端全瓷贴面的破坏力学分析
目的 应用真实破裂过程分析(RFPA)软件分析不同切端瓷贴面的破坏过程.方法 使用RFPA软件在模拟的上颌中切牙矢状面解剖外形上,根据临床常用的4种牙体预备外型:I型、L型、U型和贴面冠型,建立全瓷贴面模型12种,分析比较不同设计的瓷贴面复合体的破损过程.结果 不同切端类型的瓷贴面在对刃(牙合)加载条件下,破损出现的位置均在粘接剂层.I型和L型先出现粘接剂破损的位置在切端贴面与牙体交界区,U型和贴面冠型则在舌侧贴面与牙体交界区或颈缘.I型、U型和贴面冠型所承受的大负荷间无明显差异,L型承受的大对刃(牙合)负荷明显小于其他3种设计.结论 提高贴面复合体强度的直接方法就是选择高强度的粘接剂,L型贴面复合体的抵抗对刃(牙合)负荷能力较差.
