不同载荷作用下颧骨微钛板复合体的三维有限元研究

发布时间：2020-11-21 23:59

　　 [目的]建立含有支抗微钛板的颧骨骨块三维有限元模型。分析在不同载荷作用下颧骨微钛板的应力分布、形变特征及位移情况,并进一步探讨颧骨微钛板的稳定性,为颧骨微钛板作为正畸支抗的应用提供一定的实验依据。 [材料与方法] 第一部分：颧骨微钛板复合体三维有限元模型的建立：利用有限元软件ANSYS,分别建立含有L型、Y型微钛板的颧骨骨块复合体模型。颧骨骨块由皮质骨及其之间松质骨构成,微钛板通过微螺钉与骨块固定。对所建立的复合体模型进行网格划分,并赋予颧骨骨块及微钛板、固位螺钉相应的力学参数,骨块与微钛板之间的接触采用无厚度接触对单元,对颧骨骨块施加法向约束,并在微钛板上施加不同大小、方向的载荷。第二部分：颧骨微钛板复合体的三维有限元分析：在不同大小、方向的载荷作用下,利用三维有限元方法对L型和Y型微钛板的应力分布、形变特征及其位移情况进行三维有限元分析。 [结果] 1.分别建立了含有L型和Y型微钛板支抗的颧骨复合体的三维有限元模型。 2.L型微钛板的远中固位螺钉颈部为应力集中区,当载荷方向相同,应力随着载荷大小的增加而增加；当载荷大小相同,方向与X轴正方向成角α=20°时,L型微钛板发生形变位移最大。 3.Y型微钛板的中央固位螺钉为应力集中区,当施加在载荷方向相同,应力随着施加的载荷大小增加而增加；当载荷大小相同,Y型微钛板的形变位移,方向与X轴正方向成角α=0°Y型微钛板发生形变位移最大,后随着角度增加Y型微钛板发生形变位移逐渐减小。 4.通过对微钛板与骨界面间的应力分析,L型微钛板当角度α=10°时最大,压力最大3.771Mpa；Y型微钛板随着角度a的增加应力逐渐减小,压力最大为4.421Mpa；通过对微钛板与骨界面间的位移分析, L型微钛板相对于骨界面的滑移距离最大约为0.002541mm,Y型微钛板相对于骨界面的滑移距离最大约为0.005998mm,相对于正畸中牙齿移动或颌骨矫形,这两种微钛板相对于骨界面的滑移距离可考虑忽略不计,能作为稳定的骨皮质支抗满足在临床应用。 [结论] 1.本研究采用三维有限元软件分别建立了含有L型和Y型颧骨微钛板复合体模型,可以根据需要加载不同的载荷,并对L型及Y型微钛板的力学性状进行分析。 2.L型微钛板的远中固位螺钉的颈部区域为应力集中区,Y型微钛板中央固位螺钉颈部为应力集中区；通过分析实验数据分析比较L型与Y型微钛板所受最大应力及最大形变量,在相同载荷作用下,L型微钛板最大应力和最大形变量较Y型板小,因此可考虑L型微钛板的稳定性优于Y型微钛板。 3.通过对L型和Y型微钛板二者相对于骨界面位移分布情况的研究,二者都能作为稳定有效的骨皮质支抗用于正畸临床。
【学位单位】：昆明医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：R783.5
【文章目录】：
英文縮略词表
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引言
第一部分颧骨微钛板复合体三维有限元模型的建立
    材料与方法
    结果
    讨论
    结论
第二部分颧骨微钛板复合体的三维有限元分析
    材料与方法
    结果
    讨论
    结论
全文总结
展望
参考文献
病例一
病例二
病例三
病例四
病例五
综述
    参考文献
在读研究生期间已刊的文章
致谢

【参考文献】

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