李明勇[1]2003年在《牙与固定修复体的动力学研究——振动分析和疲劳测试》文中研究说明目的：牙和修复体在实际行使功能时的受力状况是动态的，与时间因素密切相关。但涉及该领域的研究较少。因而非常有必要将动力学应用于口腔医学生物力学研究中。本研究试图从牙的振动现象的分析和冠、桥的疲劳寿命的测试入手，将动力学研究引入口腔医学中。 方法：①利用上颌中切牙的叁维立体几何模型，通过CAE软件MARC，形成叁维实体离散模型。并对模型赋予相应的材料力学参数，生成该牙的叁维有限元分析用数学模型。②选用拔除的新鲜的人牙，测量了其密度，并对男性和女性、前牙和后牙、牙冠和牙根进行了分类测量和统计。③在叁维有限元模型的基础上，利用有限元分析软件对上颌中切牙的振动模态进行了分析。④本研究运用振动测量原理，采用微型加速度传感计，研制了牙用固有振动频率测量仪，并对健康青年全牙列的固有振动频率进行了测量。⑤采用偏心轮和弹簧结构，研制了口腔修复体疲劳寿命测试机。对咬合力和频率进行了标定后，模拟前、后牙烤瓷冠、桥分别进行了疲劳测试。 结果：①应用CAE软件成功地建立了上颌中切牙的叁维有限元模型。在建模过程中没有信息的丢失，保证了模型的相似性。②人类牙的密度值恒定在一定范围之内，约在1.20～1.40×10~3kg／m~3之间，且牙冠密度值明显大于牙根密度值。男性与女性、前牙与后牙密度值之间统计学比较，差异无显着性。③上颌中切牙的振动以牙冠为主。前四阶振动是振动的主要形 第四军医大学协士学位论文式，固有频率 另IJ为 879．65 HZ、1286．76 HZ、1827．ZI HZ、2087．59 HZ，振形分别为整个牙沿牙齿长轴方向上的冠根向的振动、唇舌向的摆动，以牙冠为主、整个牙沿长轴的扭动、近远中向的摆动，以牙冠为主。④人类牙的振动由多阶构成，其中前4阶最为重要，均分布于 600～2300 HZ之间。比较左右侧同名牙各阶固有频率值，差异均无统计学意义。女性固有频率值较男性同名牙的为高，但差异无显着性。不同牙位同阶固有频率值的大小排列有一定规律。⑤前、后牙烤瓷冠、桥经过20年模拟咬合的实验，肉眼观及低倍镜下功能区表面有疲劳性磨耗，未出现明显的可以引起疲劳破坏和崩裂的裂纹，仅在扫描电镜下可见一定数量的微裂隙（前牙微裂隙在20 u m以下，后牙可达 30－50 u m人表明在正常咬合力的作用下，烤瓷修复体可以耐用20年以上。 结论：①应用模型转化法可以生成牙的叁维有限元模型。②组织学结构可能是决定牙密度的主要因素。③动力学模态分析可以有效地应用于牙在咬合力作用下力学变化的研究中。④人类牙的振动固有频率值的大小可能与牙的体积和牙周支持情况有关。⑤烤瓷修复体不仅具有良好的生物相容性、美学特性，而且也具有相当优良的抗疲劳特性，可以作为前、后牙的永久性修复体。 总之，将动力学研究引人口腔医学中，可以为牙齿和修复体的生物力学研究提供更为先进的手段、准确的结果，从而开辟了更为广阔的研究领域。
郭莹[2]2008年在《动态载荷下单端桥基牙牙周膜应力的叁维有限元法分析》文中研究表明研究目的建立下颌后牙及其支持组织单端固定桥修复前后的叁维有限元模型,采用瞬间动态分析不同部位加载时基牙牙周膜的位移、应力变化及分布规律,为临床单端固定桥的应用提供生物力学依据。研究方法以人类正常牙列完整的下颌骨标本为建模基础,采用CT扫描技术,利用AutoCAD与ANSYS软件建立左侧下颌第二磨牙、第叁磨牙缺失,以下颌第二双尖牙、第一磨牙及其支持组织单端固定桥修复前后的叁维有限元模型;在一个咀嚼周期内对有限元模型施以不同加载部位和方向的动态载荷,计算牙周膜在各种载荷下的位移、应力值,绘制出牙周膜的应力—时间曲线。结果1建成的叁维有限元模型与实体组织具有良好的几何相似性。模型可以根据需要任意进行旋转、缩放、透视、剖开等多种方式观察,能够满足模拟加载的需要。2随着加载、卸载时间的积累,无论载荷作用于何部位,「56牙周膜的应力值均逐渐加大,斜向加载时期达到一个咀嚼周期的应力峰值,卸载终期仍有少量应力存在。3同等载荷作用下,「5牙周膜的抗拉、压能力均低于「6。4修复后的最大应力多位于近缺隙侧基牙的牙周膜上。5修复前、后基牙牙周膜在咀嚼过程中主要表现为压应力,但随着载荷作用点的远移,「5牙周膜的近中颈缘产生显着的拉应力。6拉、压应力和Von Mises应力最大值作用部位均位于基牙牙周膜的颈缘处。7连续多个咀嚼周期下,后一个周期基牙牙周膜的应力值均较前一个周期有所增加,但应力值的增长并不显着。结论1采用CT断层扫描技术获得牙齿及牙周支持组织断面图像,综合使用AutoCAD计算机图像处理系统与ANSYS有限元分析软件共同建模,是一种精确、有效且可靠的方法。2一个咀嚼周期结束后,牙周膜存在残余应力。3咀嚼运动中,侧向(牙合)力对牙周健康影响最大。4单端桥修复对近缺隙侧基牙的牙周组织条件要求更高。5连续多个咀嚼周期加载下牙周膜形成的应力积累不会对牙周造成损害。
邹耿森[3]2016年在《不同实验条件对粘接剂与种植固定桥粘接力的影响》文中指出目的:研究不同实验条件对不同粘接剂与种植体支持的双端固定桥粘接力的影响。方法:应用3D打印技术制作种植体支持的钴铬合金双端固定桥共32个,分为自酸蚀树脂粘接剂(SAC)组即A组和树脂改良型玻璃离子水门汀(Luting 2)组即B组。每个粘接剂组又分为空白对照组(A1、B1)、冷热循环组(A2、B2)、疲劳加载组(A3、B3)、冷热循环+疲劳加载组(A4、B4)等4个亚组。将基台固定于包埋在自凝树脂块中的替代体上,完成固定桥的粘接后将所有试件浸泡于人工唾液中,37℃恒温水浴24h。A1、B1组浸泡结束后进行拉伸试验;A2、B2组经冷热循环10000次后进行拉伸试验;A3、B3组经疲劳加载240000次后进行拉伸试验;A4、B4组经冷热循环10000次、疲劳加载240000次后进行拉伸试验。记录各实验组的粘接力值(N),体视显微镜下观察各固定桥粘接界面的断裂模式。将固定桥和基台进行清洗,确定无粘接剂残留后将A、B两组固定桥进行交叉,重复以上实验。观察并记录实验结果,采用SPSS 19.0软件对数据进行统计分析。结果:(1)空白对照组中:A1组的粘接力大于B1组,差异具有统计学意义(P<0.05);(2)经冷热循环后:A2、B2组的粘接力分别小于A1、B1组,差异具有统计学意义(P<0.05);且A2组的粘接力大于B2组,差异具有统计学意义(P<0.05);(3)经疲劳加载后:A3、B3组的粘接力分别小于A1、B1组,差异具有统计学意义(P<0.05);且A3组的粘接力大于B3组,差异具有统计学意义(P<0.05);(4)经冷热循环+疲劳加载后:A4、B4组的粘接力分别小于A1、B1组,差异具有统计学意义(P<0.05);且A4组的粘接力大于B4组,差异具有统计学意义(P<0.05);(5)A2、A3、A4组较A1组粘接力下降的比例分别为35.95%、35.43%、41.84%;B2、B3、B4组较B1组粘接力下降的比例分别为29.80%、27.51%、37.97%;(6)粘接界面的破坏模式:A组粘接界面破坏模式均为界面破坏,断裂面主要发生于粘接剂和基台表面之间,所有粘接剂完整附着于内冠内侧面;B组粘接界面破坏模式均为混合破坏,即除了粘接剂和基台表面之间的界面破坏模式外,还发生了粘接剂之间的内聚破坏。结论:本实验条件下:(1)经冷热循环和(或)疲劳加载后,两种粘接剂的粘接力均有所下降;(2)不同实验条件下,SAC粘接力下降的幅度均大于Luting 2;(3)自酸蚀树脂粘接剂的粘接力大于树脂改良型玻璃离子水门汀。
黄珊[4]2010年在《下颌后牙单端桥基牙骨支持组织的动力学分析》文中研究表明目的建立下颌后牙单端固定桥及其支持组织的叁维有限元模型,采用瞬态动力学分析,比较单端桥修复前后基牙骨支持组织的应力大小及分布规律,为临床单端桥修复游离缺失牙提供生物力学参考依据。研究方法采用CT扫描技术结合AutoCAD、ANSYS软件建立左侧下颌第二磨牙游离缺失,以第二双尖牙、第一磨牙为基牙的单端桥修复前后的叁维有限元模型。对模型施以不同部位和方向的冲击载荷,分析单端桥基牙骨支持组织的应力大小及分布规律,同时观察应力随时间的变化状况。结果1建立的单端桥基牙及其支持组织的叁维有限元模型与真实解剖形态相似性好,网格划分均匀,模型可重复使用。2修复前后5、6周围骨支持组织的应力分布规律相似,垂直载荷时,主要集中于颈部,斜向载荷时,主要集中于颈部、根分又及根尖。3共同加载56,舌向载荷下,修复前5周围皮质骨最大Von Mises值为47.415Mpa,约是6的1.3倍；修复后5周围皮质骨最大Von Mises值为31.403Mpa,约是6的0.7倍。6承担单端桥主要(?)力,并向邻近牙槽骨扩散一个牙位。4共同加载56,修复前斜向载荷下6皮质骨应力峰值为36.878Mpa,约是垂直载荷下的1.9倍,松质骨应力峰值为15.706Mpa,约是垂直载荷的2.9倍。修复后共同加载567,斜向加载下6皮质骨应力峰值为76.878Mpa,约是垂直载荷下的1.4倍,松质骨应力峰值为18.298Mpa,约是垂直载荷的2.3倍。斜向载荷下应力明显集中。修复后骨组织应力分布更均匀。5修复后共同加载567,5皮质骨的最大Von Mises为48.548Mpa,6皮质骨的应力峰值为76.878Mpa。两基牙骨支持组织最大应力值远低于下颌骨的应力极限值。6修复前,56骨支持组织主要表现为压应力；修复后共同加载567时,6周围骨组织压应力增加显着,5拉应力增加明显,且最大拉应力集中于近中颈部皮质骨。7修复后共同加载567,一个咀嚼周期末有应力残余,松质骨应力残余最少,约为0.23Mpa,5皮质骨的应力残余较多,约为3Mpa。结论1采用CT扫描技术结合AutoCAD、ANSYS软件共同建模,可获得完整牙齿及牙周组织模型,方法精确可行。2单端桥修复前后基牙骨支持组织的应力均集中于颈部。斜向加载应力值明显大于垂直加载。3修复后基牙骨支持组织应力分布较修复前均匀,但应力值增大,近缺隙侧基牙骨组织应力增加更明显。4加载后应力向基牙邻近牙槽骨扩散一个牙位,可增加单位面积的承受能力,不会形成对周围骨组织集中的创伤力；各部位应力峰值均低于应变极限强度。5一个咀嚼周期结束后牙槽骨有残余应力存在,不同的阻尼系数对应不同的残余应力。
参考文献：
[1]. 牙与固定修复体的动力学研究——振动分析和疲劳测试[D]. 李明勇. 中国人民解放军第四军医大学. 2003
[2]. 动态载荷下单端桥基牙牙周膜应力的叁维有限元法分析[D]. 郭莹. 暨南大学. 2008
[3]. 不同实验条件对粘接剂与种植固定桥粘接力的影响[D]. 邹耿森. 福建医科大学. 2016
[4]. 下颌后牙单端桥基牙骨支持组织的动力学分析[D]. 黄珊. 暨南大学. 2010
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