上颌中切牙桩核冠修复体的三维有限元仿真分析

分别就不存在牙槽骨吸收和存在牙槽骨吸收的情况下,以牙冠、牙核所用材料已经确定为前提,探讨了桩的弹性模量与剩余牙根内部最大主应力峰值之间的关系.分析表明,在不存在牙槽骨吸收的情况下,使用较高弹性模量材料制成的核和桩,都能够降低牙根内部的最大主应力峰值;在存在牙槽骨吸收的情况下,牙根内部的最大主应力峰值大于不存在牙槽骨吸收的情况,这时牙桩所用材料的力学性能对剩余牙根的影响更为显著.     

散斑干涉方法测定牙槽骨弹性模量

针对牙槽骨弹性模量在认识其结构生物力学行为及在口腔正畸治疗方案中的重要作用,应用电子散斑干涉方法对牙槽骨材料的弹性模量进行了实验研究.首先为减少误差采用有限元数值模拟得到牙槽骨梁-质量球的单自由度振动模型优化尺寸,并依此利用电子散斑干涉技术对12个试样进行了共振模态测量,基于悬臂梁等效弹簧刚度模型及振动频率测量值获得了不同部位的牙槽骨在不同湿度下的弹性模量.实验结果表明:不同牙位、牙根轴向层面的牙槽骨弹性模量值存在明显差异,磨牙间的牙槽骨弹性模量明显小于前磨牙部位,根尖处牙槽骨弹性模量显著大于根中部位.测量结果与已有文献的接触测量方法获得的牙槽骨弹性模量值及分布特性相一致,证明了骨材料弹性模量的非接触散斑干涉测定技术的可行性与有效性.相比之下,该测试方法对试样约束及加载方式要求较低,具有实验操作简单、非破坏性测量、可多次重复实验的优势.     

下颌尖牙的三维有限元分析

文章通过Mimics等软件建立下颌尖牙的三维有限元模型,研究了不同荷载作用下尖牙牙周膜的应力分布规律,以及牙槽骨吸收程度对牙周膜产生的影响。结果表明:在刺穿或撕裂食物时,尖牙的牙周膜在牙颈处和牙根处存在较大的应力;随着牙槽骨吸收程度的增加,牙周膜的最大应力和位移均有增加的趋势,这一现象在撕裂食物时尤为明显;当牙槽骨吸收程度达到30%时,无论何种载荷,牙周膜的最大应力已达到健康牙齿的2倍,根据牙周储备力理论,此时已开始对牙周组织造成损伤,需要及时治疗。     

冠延长术后纤维桩核冠修复26颗牙的疗效观察

目的观察外伤前牙冠延长术后用玻璃纤维桩核冠修复的疗效及相关问题。方法对26颗前牙外伤后断端平龈缘或位于龈下3mm以内的患牙施以冠延长术,即翻瓣术联合牙槽骨修整术,于4～6周后以纤维桩核冠修复。3个月、6个月、1a后复查,检查修复体边缘、固位情况、牙龈以及牙周组织健康状况等。结果在修复3个月后复查时,优秀20颗(76.92%),良好6颗(23.08%)。修复6个月后复查,优秀20(76.92%),良好5颗(19.23%),失败1颗(3.85%)(龈红肿,有牙周袋形成)。修复1a后复查,优秀19颗(73.08%),良好6颗(23.08%),失败1颗(3.85%)(牙槽骨吸收较明显,牙松动,探及>4mm牙周袋),修复成功率(优秀+良好)为96.16%。结论对于外伤后牙根断面平龈缘甚至在龈下的前牙,采用冠延长术加纤维桩核冠仍可获得较为满意的治疗效果。     

双颌前突内收后切牙区牙槽骨变化三维影像学研究

目的利用CBCT影像探讨成人双颌前突行种植支抗内收后切牙区牙槽骨的变化.方法选取成人安氏Ⅰ类双颌前突患者20例,采用减数拔除4颗第一前磨牙,种植支抗内收进行矫治.对矫治前后的切牙区牙槽骨进行CBCT影像三维重建,测量矫治前后上下切牙角度、下唇与审美平面的距离,根颈处、根中处及根尖水平处的唇、舌(腭)侧牙槽骨厚度的改变,以及牙根长度的变化.结果 1)矫治后患者上下切牙出现明显内收(P0.01),下唇突度有明显下降(P0.01),侧貌改善明显; 2)与治疗前比较,在唇侧,上颌中切牙和侧切牙牙槽骨厚度在根中水平上增加,差异具有统计学意义(P0.05),在根颈部和根尖部水平上有所减少,但差异无统计学意义(P0.05);与治疗前比较,在舌侧,上颌中切牙和上侧切牙牙槽骨厚度在所有水平上都减少,差异具有统计学意义(P0.05); 3)与治疗前比较,在唇侧,下颌中切牙和侧切牙牙槽骨厚度在根颈、根中、根尖水平均有所下降,但在根中水平差异无统计学意义(P0.05);与治疗前比较,在舌侧,下颌中切牙和侧切牙牙槽骨厚度在根颈、根中、根尖水平均下降,差异均具有统计学意义(P0.01); 4)与治疗前比较,上颌以及下颌中切牙和侧切牙牙根均变短,差异具有统计学意义(P0.05),牙根明显吸收.结论使用CBCT影像可清晰判断成人双颌前突患者种植支抗内收前后切牙牙槽骨的变化情况.     

土弹性模量对土—结构共同作用体系影响分析

为了分析岩溶区土的弹性模量对共同作用体系的影响,建立岩溶地基—桩筏基础—钢框架核心筒结构三维有限元模型,对比分析桩间土弹性模量变化时,上部结构的动力响应情况。结果表明:桩间土弹性模量的变化对共同作用体系的动力响应有一定的影响,随着桩间土弹性模量的增加,上部结构加速度峰值、位移峰值、层间位移角峰值整体上有减小的趋势,位移峰值变化率最大为12.76%,加速度峰值和层间位移角峰值变化率都在10%以内;基础的弯矩和剪力减小。分析其原因是桩间土弹性模量的增大,增大了地基的刚度,使地基土在地震作用下的变形减小,对桩筏基础的约束增大,从而使上部结构的动力响应和基础的内力减小。     

纤维桩核与铸造桩核系统前牙修复临床效果比较

为探讨纤维桩树脂复合材料在牙体重度缺损修复中的临床应用,应用玻璃纤维桩和铸造桩核分别对40例患者进行冠修复,观察其近期治疗效果。结果:观察1年,玻璃纤维桩核组患者修复体外观固位及功能良好;1例患者出现桩折裂。铸造桩核组8例失败,3例为牙根折断,5例为烤瓷牙脱落,P<0.05。认为玻璃纤维桩修复重度缺损效果满意,操作简便快捷,值得推广。     

不同孔隙率多孔钛合金口腔牙种植体的有限元分析

研究不同孔隙率牙种植体的力学性能和种植体对牙槽骨的应力刺激情况，探究适合体部直径为5 mm的牙种植体的宏观多孔结构方案，为临床设计钛合金牙种植体结构提供参考.利用有限元分析的方法，对装配于牙槽骨中的4种不同孔隙率的牙种植体，分别施加不同方向的600 N和118.2 N的载荷，进行牙种植体和牙槽骨的应力分析.结果表明，针对体部直径为5 mm的牙种植体，当牙种植的体部孔隙率为30%时，种植体既具有优异的机械性能，同时牙槽骨也能得到良好的应力刺激，不同载荷下，牙槽骨的应力峰值均在理想的应力范围内.即体部直径为5 mm的牙种植体中，30%孔隙率是最适合的结构方案.     

CAD/CAM一体成型纤维桩核对修复下颌前磨牙漏斗状根管的桩核适合性及抗折性能的影响

目的:对比计算机辅助设计与制作一体成型纤维桩核和预成纤维桩联合树脂间接法制备桩核,对修复下颌前磨牙漏斗状根管的桩核适合性及抗折能力的影响.方法:将22颗大小相近的单根下颌前磨牙统一制备为漏斗状根管,用随机数表法随机平均分成两组:A组用计算机辅助设计与制作一体成型纤维桩核;B组用预成纤维桩联合树脂间接法制备桩核,两组统一铸造金属全冠修复.每组中随机抽取1颗以垂直样本牙长轴方向制成牙切片于扫描电镜下观察两组样本牙不同部位横断界面的桩核适合性;其余样本牙包埋后通过万能试验机,以速度1.00mm/min对30°倾斜牙体功能尖进行加载并记录试件断裂时的最大载荷与折裂方式.结果:A组桩核根颈部、根中部、根尖部3个部位的根管适合性均显著优于B组;两组最大抗折载荷相比,A组(530.50±43.59)NB组(351.10±38.88)N,有显著差异(F=94.34,P0.001).结论:计算机辅助设计与制作一体成型纤维桩核修复下颌前磨牙漏斗状根管具有较好的根管适合性和较高的抗载荷性能.     

桩核冠修复下颌第一前磨牙牙颈部应力的三维有限元分析

对桩核冠治疗下颌第一前磨牙的不同修复方式进行三维有限元力学分析,探讨修复方法和应力间联系。采用三维螺旋CT对包埋块进行断层扫描,得到数据采用Mimcs10. 0进行三维建立,再输进ANSYS13. 0三维有限元软件里,创建相应的模型。最大的剪切应力产生于无牙本质肩领以及牙冠360°缺损的状况下;而最大的主应力是在颊舌侧有牙本质同时邻面牙本质破坏的状况下产生。经由三维有限元剖析得出,当牙齿的冠部无牙本质肩领时,不适于采用纤维桩树脂核去做修复;在舌侧牙本质存在宽度缺陷时,需把牙本质肩领的高度提上去,使纤维桩树脂核的修复安全可靠性得到增强。     

双层全瓷义齿修复体力学性能模拟与分析研究

为探究材料性能对双层义齿强度的影响，建立了包括饰瓷、底瓷、牙本质的全瓷义齿简化模型，并利用有限元法计算了最大主应力与等效应力。结果表明，饰瓷为义齿的薄弱结构，应用Vita VM9时，饰瓷在3个咬合阶段最大等效应力分别为61.2、80.2、84.5 MPa，使用效果最好。应用Cercon Zirconia时，底瓷受力效果最好，最大等效应力在三个阶段分别为133.5、190.3、209.73 MPa。最大等效应力出现位置为瓷冠的牙沟、牙窝、底部以及底瓷的底缘。     

后牙残冠残根的核冠修复38例(48颗)

考察后牙残冠残根修复的临床效果。方法：以整铸金属桩、螺方桩固位,光固化复合树脂、玻璃离子成核或铸造金属核,制作金属全冠或金瓷,对３８例患者４７颗大面积缺损的后牙残冠残根进行了修复,追踪修复后１－２年的３３例患者。     

考虑裂缝影响的页岩三轴压缩实验研究

为了探究页岩的破坏特征以及力学性质与裂缝之间的关系以及影响机理,本文采用RTR-1000岩石三轴力学测试系统对含不同裂缝（控制单一变量,使裂缝的条数、倾角、深度、填充物分别不同）页岩实施三轴实验,研究了不同裂缝形态下页岩的峰值应力、弹性模量以及破坏形式。实验结果表明：随着裂缝深度的增大,试件的弹性模量和峰值应力越小,同时破裂面与轴向应力的夹角变小;随着试件所含的的裂缝角度逐渐增大,页岩样品的弹性模量以及峰值压力的变化均表现凹型,并且随角度增大破裂面形态发生变化,当倾角为45° 时峰值应力和弹性模量降至最低;随着裂缝条数的增加,试件的弹性模量和峰值应力越小,其破坏形式为张拉和剪切破坏共存;随着裂缝充填物中方解石含量的增大,试件的弹性模量和峰值应力先减小再增大,当充填物中方解石含量为50 % 时值最小,并且岩样破坏主要是剪切破坏,随着方解石含量的增加,破裂面越容易经过填充带。     

基于PHF-LSM模型岩石分段水力压裂应力阴影效应

采用PHF-LSM(permeability-based hydraulic fracture-level set method)水力压裂数值计算模型,模拟并分析了均质与分层岩石材料中分段压裂过程引起的应力阴影效应.通过与单一裂缝诱发应力理论解的对比,验证了PHF-LSM考虑应力阴影效应的可行性.以此模型为基础分析了单一裂缝发展过程中,岩石材料参数与初始应力条件对诱发应力场的影响,以及均质与分层岩石材料的多裂缝起裂过程中不同压裂间距与压裂顺序产生的应力阴影效应.数值计算结果表明:泊松比、抗拉强度与孔隙率的增加会增大裂缝引起的诱发应力与净压力比值的峰值,而弹性模量和水平主应力差的增大会减小该峰值;裂缝间距的扩大可以减弱裂缝间应力阴影效应;两步压裂与顺序压裂的裂缝总面积均大于同时压裂时的面积,但顺序压裂与两步压裂会带来更高的起裂压力;产层厚度与压裂间距的减小会增大应力阴影效应.     

考虑拉压模量及主应力顺序的隧洞应力解析解

针对圆形水工隧洞,采用统一强度理论和弹脆塑性模型,考虑了不同工况下主应力顺序变化、不同拉压模量、中主应力以及软化等因素的综合影响,推导了圆形水工隧洞问题弹塑性解答,探讨了不同拉压模量比、中主应力等对隧洞临界压力以及极限压力的影响。算例分析结果表明,对于圆形水工隧洞应正确考虑不同工况下第一主应力的变化,且应重视拉压模量差异的影响,传统的压力隧洞弹塑性解答假定岩土体具有相同的拉压模量使得工程设计偏于保守,考虑拉压模量的不等可以更真实的反映岩土材料的力学特性,以期达到设计经济和安全。该结果为水工压力隧洞的弹塑性分析提供了理论依据,对工程设计具有一定参考价值。     

基于强度参数演化的裂隙岩体峰后应力-应变关系求法

完整岩块峰后应力应变关系的表达不能较好反映裂隙岩体峰后特性,为得到适合裂隙岩体峰后应力-应变关系,在试验数据基础上,基于库伦强度准则,分析裂隙岩体峰后强度参数的演化行为。根据裂隙岩体在不同围压和裂隙倾角时的不同峰后特性,将峰后应力-应变关系简化为A和B两种类型。以应变作为应变软化参数,假设黏聚力、内摩擦角为应变的分段线性函数,给出裂隙岩体峰后两种类型应力-应变关系式的求法。将A和B两种类型应力-应变关系式算出结果与试验结果进行比较,得出用裂隙岩体的应力-应变关系求得峰后应力-应变曲线与试验数据基本一致。     

中墙顶部回填混凝土弹性模量对连拱隧道稳定性的影响

根据某高速公路连拱隧道衬砌结构形式,建立有限元计算模型,通过改变回填混凝土单元的弹性模量模拟回填混凝土的不同密实程度,采用数值模拟方法研究回填混凝土弹性模量变化对连拱隧道稳定性的影响.研究结果表明:围岩的变形和应力以及衬砌内力均随着中墙顶部回填混凝土弹性模量的增大而大幅度降低;当回填混凝土弹性模量比由0(完全脱离)增加到100％(完全密实)时,拱顶沉降和围岩拉应力分别降至75％和20％左右,内衬弯矩可降至17％左右;当弹性模量比达到60％以上时,内衬弯矩基本保持不变;中墙应力随着回填混凝土弹性模量的增大而增大,且弹性模量比越低,中墙应力变化幅度越显著,回填混凝土完全脱离时中墙两侧最大压应力仅为完全密实时的33％左右,中墙承受的荷载主要来自上方围岩通过回填混凝土传递到中墙的压力.在实际施工中,应使中墙回填混凝土的弹性模量比至少达到设计标号混凝土标准值的60％以上方可进行隧道正洞开挖.     

高度方向尺寸对铝蜂窝面外力学性能的影响

对10种不同高度的正六边形商用铝蜂窝进行了加载速率为6 mm/min的面外单轴压缩实验,以此来确定高度方向的尺寸对铝蜂窝力学性能(曲线模量、弹性模量、峰值应力、平台应力以及密实化应变)的影响,并对各尺寸试样的力学性能进行了比较。实验结果表明:铝蜂窝试样高度方向的尺寸对其峰值应力、以及平台应力几乎没有影响,但是密实化应变和弹性模量对蜂窝试样的高度方向的尺寸是敏感的,并且均随H/d增大而增大,对于密实化应变在H/d3.46时趋于稳定,而高度尺寸直到H/d4.16对弹性模量的影响才消失。其中H为蜂窝试样高度方向的尺寸,d是蜂窝细胞的尺寸。为了获得铝蜂窝结构稳定的力学参数,蜂窝试样高度尺寸与其胞元尺寸的比值至少应大于4.16。     

单压下节理密度及倾角对类岩石试件强度及变形的影响

通过预制张开节理类岩石试件,在单轴压缩条件下,研究节理密度及倾角的组合作用对试件强度和变形特征的影响.试验结果表明:(1)随着节理倾角的增大,应力-应变曲线由多峰值转变为单峰值,试件脆性增强,延性减弱;(2)节理密度对当量峰值强度的影响与节理倾角大小有关,对当量弹模的影响呈"V"形变化,即当量弹模随着节理密度的增大呈现先减小后增大的变化规律;(3)当量弹模随节理倾角的增大而增大,在节理倾角为90°的时候达到最大值,为完整试件弹性模量的70％～80％;(4)节理倾角对多节理类岩石试件当量峰值强度和当量弹性模量的影响大于节理密度的影响.对试验结果进一步分析发现:节理密度及节理倾角与应力-应变曲线、当量峰值强度及当量弹性模量之间的关系,其变化规律与试件的破坏过程息息相关,其破坏模式可分为张拉破坏、剪切破坏和复合破坏.