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不同托槽底板结构影响粘接质量的三维有限元分析

作　者: 殷桢
导　师: 曲虹
学　校: 大连医科大学
专　业: 口腔正畸医学
关键词: 正畸托槽三维有限元底板结构粘接强度
分类号: R783.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目的:本研究依从优化选择,最大减少成本的理念,建立不同底板结构正畸托槽的三维有限元模型,判断在加载方式下不同托槽底板结构对粘接质量的影响,以期为临床上金属托槽的直接粘接技术提供参考。方法:建立托槽的立体三维模型。依据标准方丝弓托槽的尺寸,比较燕尾底、正方形网格、三角形网格和菱形网格底板结构,并结合我国人牙体测量的平均数据,建立牙-粘接剂-托槽系统的三维有限元模型。在模型上施加同样大小的拉力、剪切力及扭转力,计算不同加载条件下系统的应力分布和变形情况,从而比较正畸托槽不同底板结构对粘接质量的影响。结果1.四种托槽底板在相同加载方式下应力分布规律和形变规律相似。2.拉力作用下,四种底板结构的托槽所受最大应力值没有显著差异,最大为菱形网底应力值是5.76Pa,最小为三角形网底应力值是5.54Pa;剪切力作用下,菱形网底最大应力值最大,为5.31Pa,正方形网底最大应力值最小,为4.27Pa;扭转力作用下,菱形网底最大应力值最大,为8.19Pa,三角形网底最大应力值最小,为7.59Pa。3.拉力作用下,燕尾底最大形变量最大,为6.8 m^-8,三角形网底最大形变量最小,为5.44 m^-8;剪切力作用下,三角形网底最大形变量最大,为12.05 m^-8,燕尾底最大形变量最小,为10.89 m^-8;扭转力作用下,四种底板结构的托槽的最大形变量差别不大,最大为菱形网底,为12.19 m^-8,最小为三角形网底,为11.88m^-8。结论1.在三种外力加载条件下,剪切力作用下托槽的抗破坏力最强,其中正方形网底的托槽的抗剪切力最强;而扭转力最容易产生界面的粘接破坏,三角形网底托槽的抗扭转力略胜于其它底板托槽;抗拉力方面,四种底板托槽没有明显区别。2.在三种外力加载条件下,拉力作用下托槽的抗形变能力最强,其中三角形网底的抗形变能力最强;剪切力作用下托槽的抗形变能力次之,燕尾底的抗形变能力最强;扭转力作用下托槽的抗形变能力最差,菱形网底的抗形变能力尤其最差。3.综合底板应力分布和形变情况,设计的三角形网底托槽的粘接效果相对较好,而菱形网底托槽的固位能力相对较差。

不同托槽底板结构影响粘接质量的三维有限元分析

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