前方牵引矫治器不同力值反作用力的三维有限元分析
目的:通过建立包含颞下颌关节的颅颌面三维有限元模型,模拟前方牵引矫治器反作用力的加力方式,分析其在颞下颌关节区、颌骨的应力分布情况以及对各部位节点位移的影响.方法:选择1名健康男性受试者,通过CT扫描得到颅颌面的二维图像数据,借助Mimics、Magics、MSC等专用软件,采用连续、均质、线性、各向同性的线弹性材料,建立包括颞下颌关节和上、下颌骨的颅颌面三维有限元模型.然后在此基础上,根据前方牵引装置的反作用力原理建立加力模型,即采用与验平面成后上方37°的施力方向,于下颌最底部加载3~6 N的力值,采用ANSYS10.0有限元分析软件,测定颞下颌关节区、颌骨的应力分布情况以及各部分位移的变化,并对结果进行分析、归纳和整理.结果:在同一角度下,关节窝和髁突头、颈部应力随加载力的增大而增大,下颌最大应力出现在节点力加载部位颏部,上颌最大应力出现在刚性固定面.同时该模型出现微小的位移变化,颅颌面各部分位移随节点力的增大而增大,颅上颌位移由颅底部和验平面向颅顶部逐渐减小,下颌骨的位移由前部到后部逐渐减小,并出现顺时针方向旋转.结论:前方牵引矫治器对颞下颌关节区及颌骨产生反作用力的影响,且随着加载力的增大,其产生的反作用力和形变随之增大.颏部可能出现变形,下颌顺时针方向旋转.
三维有限元、颞下颌关节、前方牵引、反作用力
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R783.5(口腔科学)
山东省自然科学基金项目ZR2011HM036;山东省医药卫生科技发展计划项目2011QZ023;济南市高校院所自主创新计划项目201202032
2013-11-26(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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