静、动态载荷下牙种植体骨内段位移比较的三维有限元分析

目的:对牙种植体全冠修复的三维有限元模型进行静、动态加载,以比较两种载荷下种植体骨内段位移的差异.方法:在同一牙种植体全瓷冠修复的三维有限元模型上施加静态载荷和一个周期为0.875s的动态载荷,应用ANSYS软件比较种植体骨内段位移量与位移云图.结果:种植体骨内段位移在静、动态载荷下种植体颈部位移大,位移集中在颊舌侧并向根端减少,位移主方向沿作用力方向.最大位移量在静态舌斜向颊载荷(8.967 μm)＞静态颊斜向舌载荷(7.019 μm)＞静态垂直载荷(3.777 μm );在一个周期动态载荷时,舌斜向颊载荷阶段最大位移量(25.559 μm)＞颊斜向舌载荷阶段最大位移量(14.619 μm)＞垂直载荷阶段最大位移量(8.884 μm).结论:种植体骨内段位移量在静态与动态载荷下均有统计学差异,动态载荷时大于静态载荷,但其位移分布规律相似;一个周期动态载荷下,种植体骨内段最大位移量产生在舌斜向颊载荷阶段,卸载后种植体仍有位移.     

种植体-天然牙联合支持的套筒冠义齿修复下颌多牙缺失的三维有限元分析

目的:分析比较仅由天然牙支持的套筒冠覆盖义齿和种植体-天然牙联合支持的套筒冠覆盖义齿修复下颌多数牙缺失时基牙、牙周膜、牙槽骨、义齿及义齿下黏膜的应力分布情况.方法:通过三维有限元分析法,建立2个生物力学模型:仅由2颗尖牙支持的套筒冠义齿修复下颌缺失牙模型(Model 1)和由种植体-天然牙联合支持的套筒冠义齿修复下颌缺失牙模型(Model 2),在垂直载荷下分析比较2种套筒冠义齿基牙、牙周膜、牙槽骨、义齿及义齿下黏膜的应力分布情况.结果:与Model 1相比,Model 2中基牙的位移、基牙及其周围牙周膜、牙槽骨、修复体及修复体下方的黏膜所受的应力均减小,而种植体所受的应力较大.结论:在游离端缺牙区补充性地植入2枚种植体,并与天然牙联合支持套筒冠义齿对多数缺失牙进行修复,可保护余留牙及其周围支持组织,可减轻修复体所承担的应力,从生物力学的角度来说是一种有价值的修复手段.     

种植体的应力应变分析及优化设计

采用有限法对种植体进行应力应变研究,为临床设计和选择最佳的结构参数提供理论依据。基于实验建立种植体有限元模型,对其结构尺寸参数设定尺寸变化范围,施加垂直向和水平向的载荷,观察种植体平均应力峰值的变化。基于有限元分析种植体的结构优化提高了结构的生物力学性能。     

利用阻生智齿改善义齿固位的正畸治疗

目的:探讨通过正畸的方法牵引阻生的智齿,增强义齿的固位力.方法:通过手术暴露下颌阻生齿,在阻生齿上粘贴正畸附件,利用微螺钉种植体正畸力牵引阻生齿到合适的位置,把固位力不足的游离端义齿修复,转变为固定义齿修复或是双端均有基牙的可摘义齿修复.结果:通过5例利用正畸的方法牵引阻生的智齿到适合的位置后,进行固定义齿修复或可摘义齿修复,经过2～3年的临床观察,义齿固位良好,治疗效果满意.结论:利用正畸的方法牵引阻生的智齿,使无用的阻生齿成为有用的基牙,显著改善了义齿的固位力,取得满意的临床效果.     

静态载荷下下前牙双端固定桥基牙牙周膜应力的三维有限元法分析

目的:用三维有限元法分析静态载荷下,下颌前牙固定桥基牙牙周膜的应力和应变分布规律,为固定桥的设计和制作提供理论依据。方法:建立下颌前牙双端固定桥及其支持组织的三维有限元模型并进行静态条件下的垂直及斜向加载,计算基牙牙周膜的应力和应变值,绘出牙周膜的应力分布图。结果:固定桥修复前,垂直载荷下,基牙牙周膜的应力以压应力为主,应力集中在根尖;斜向载荷下,基牙牙周膜的应力主要是拉应力和压应力,应力集中在唇、舌颈缘;固定桥修复后,基牙牙周膜的应力和应变分布规律与修复前相似,但最大应力、应变值都明显增大;牙周膜内表面的应力大于牙周膜外表面;垂直载荷时,牙周膜内、外表面的应力差异更为显著。结论:固定桥的修复基本没有改变基牙牙周膜的应力和应变分布规律,但使上述值明显增大。牙周膜具有明显的应力缓冲作用,垂直载荷作用下的应力缓冲作用比斜向载荷作用下明显。     

正常咬合与错颌畸形磁性覆盖义齿种植体生物力学比较分析

对正常咬合和错颌畸形情况下下颌骨在种植体支持下的生物力学响应进行了对比研究。通过建立磁性附着体下颌覆盖义齿的三维有限元模型,分正常咬合和异常咬合两种情况在右第一磨牙上施加垂直向下的载荷,记录种植体周围骨及黏膜的生物力学性能。在错颌畸形的情况下,种植体周围骨的最大等效应变略大于正常咬合情况,但都在生理耐受阈值内。黏膜在圆顶型种植体作用下所受最大等效应力最小。齿隙较大的错颌畸形患者的应力/应变值略大于其他错颌畸形患者。分析结果表明,错颌畸形患者可以像常人一样植入种植体正常生活,圆顶型种植体可作为有效治疗选择。     

固定义齿种植体的优化设计

运用三维有限元方法分析两种不同三角形螺纹种植体(带梯槽和不带梯槽)模拟咀嚼状况下的应力、应变、位移分布,选出最佳结构种植体,从而进行固定义齿的优化设计.用PRO-E三维软件建立包括牙冠、种植体、密质骨、松质骨的三维组装结构图,导入ANSYS WORKBENCH进行计算,赋予材料属性、网格划分、施加载荷和边界条件,最后求解.就种植体的应力应变场和位移而言,不带梯槽的三角形螺纹变化比带梯槽的螺纹种植体数值稳定且较小.不带梯槽的三角形螺纹种植体结构更合理,同时选出种植体的长度,直径和种植体的螺纹顶角最优解,为种植体结构设计提供更优化的方案.     

套筒冠义齿用于牙周病患牙的生物力学研究

通过建立套筒冠义齿的三维有限元模型，研究牙槽骨有不同程度吸收时基牙和基托下支持组织所受的应力，并将缓冲型与非缓冲型套筒冠义齿进行比较，为套筒冠义齿用于牙周病的修复治疗提供依据．与非缓冲型套筒冠义齿相比，缓冲型套筒冠义齿对垂直向加载时基牙支持组织及基托下支持组织的应力较小，而且应力在基牙及基托下支持组织的分布更为均匀；随着牙槽骨吸收程度的增加，基牙及基托下支持组织的应力增加，但缓冲型套筒冠义齿可降低其增加幅度．     

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.     

下颌骨牙种植体有限元建模与瞬态分析

通过逆向工程技术,将二维的下颌骨CT图片转化为三维有限元模型.根据CT图片像素的Hounsfield值将颌骨材料划分为10种材料属性,并建立含种植体的下颌骨有限元计算模型.以冲击载荷模拟牙齿咀嚼时的力作用,计算下颌骨-种植体在此冲击载荷作用下的响应:当应力波首次传到种植体-下颌骨界面时,在种植体上部第1圈螺纹的根部出现局部的应力峰值8.21MPa,而当种植体-下颌骨的整体应变能达到最高峰时,在种植体的末端附近出现了全局应力峰值11.51MPa.静态和瞬态时的最大应力差超过40%,出现的位置也不同,由此可知,动态分析对种植牙的结构设计很重要.     

颊(舌)侧(牙合)支托在活动义齿修复中的临床应用分析

目的:探讨活动义齿修复中颊舌侧支托临床应用的可行性。方法:选取我院在1999年至2000年71例活动义齿修复患者,在修复体中设计颊舌侧支托84个,对其临床效果评价。结果:本组病例中66例颊舌侧支托成功使用3年以上,5例失败。结论:在活动义齿修复中设计颊舌侧支托是可行的。     

适用于口腔修复学的模块化牙列有限元建模

通过扫描一个咬合关系和牙列生长较标准的标本，对CT断层图像运用自编程序进行数据处理，并三维重建了颌骨及牙列模型。以工程中的模块化方法为核心对实体模型切分模块，得到一套正常牙列的模块化模型库，在此基础上派生上下颌各牙的牙槽骨缺失和牙齿松动的模型库，以便对固定义齿修复和可摘局部义齿修复中基牙正常、基牙牙槽骨有不同吸收程度和基牙出现牙周不同程度松动的情况进行研究。该模型可进行多种口腔医学有限元分析，重复利用率高，建模速度快，有利于修复设计方案的选取，丰富了口腔临床与教学的手段。     

Research on Stress Testing of OSPF Protocol Implementation

The stability and robustness of routing protocol implementations (RPI) in a router are becoming more and more important with the growth of Internet scale. A novel approach named stress testing is proposed to test the properties of RPI. Compared with some traditional test techniques, stress testing is remarkably necessary to inspect and analyze RPI. The test environment is proposed and the test process of OSPF RPI is illustrated by a stochastic Petri Net model with large-scale route simulation and OSPF protocol emulation. Based on this model, the integrated performance tester (IP-TEST) is designed and developed, with which we test a CISCO2600 router. With mathematical methods, we find that the computational complexity of OSPF implementation in this router is O (lnN)^4)to the number of its routing table entries. This experiment shows that this technique can inspect the stability, the computational complexity and the sealability of RPI. Furthermore, it can also be widely used with other routing protocols, such as RIP and BGP.     

考虑纵向非均质性的底水气藏临界产量计算方法

底水锥进是底水气藏开发的重要问题。国内外学者开展过大量关于临界产量计算模型的研究;但是物理模型中一般假设为均质地层,未考虑实际储层中普遍存在的纵向非均质性对底水锥进的影响。对比分析了目前常用临界产量计算模型的优缺点,指出Dupuit公式计算结果普遍偏小,Schols公式具有更强的应用性;同时在考虑纵向非均质性基础上,对传统计算模型进行修正。实例计算表明,考虑纵向非均质性的临界产量计算结果比传统模型计算结果高12~20倍,说明纵向非均质性对底水锥进存在明显的抑制作用,新方法更加适用于实际底水气藏临界产量的计算。     

砂土中螺旋桩在斜拉荷载作用下的承载性能

为研究斜拉荷载倾斜角度和叶片埋深对螺旋桩极限承载力的影响,基于ABAQUS软件构建了砂土中螺旋桩的有限元模型,通过螺旋桩水平承载机理砂箱试验与竖向拉拔试验数据,对模型的准确性和可行性进行验证。设置4组不同叶片埋深的螺旋桩模型,分别施加不同角度的斜拉荷载,探讨了砂土地基中螺旋桩的承载性能与斜拉角度、叶片埋深的相关性。结果表明:砂土中螺旋桩的极限承载力随着斜拉角度的增大不断减小;当斜拉角度小于30°时,螺旋桩极限承载力与斜拉角度的关系曲线近似呈线性;螺旋桩极限承载力存在一个临界埋深比,当埋深比大于等于4时,承载力不随埋深比的增大而变化。推导了深埋状态下螺旋桩受斜拉荷载作用的极限承载力公式,经验证该公式能较好反映螺旋桩极限承载力随斜拉角度增大而逐渐下降的规律。     

3种钢筋混凝土抗爆结构防护性能研究

针对易燃易爆等危险化工品安全生产及储存的防护需求,设计了直线型、斜线型、折线型3种不同构型的新型端面重墙钢筋混凝土抗爆结构,代替了土地利用率低下的传统的防护土堤.基于自主开发的具有完全自主知识产权的高精度大规模仿真软件,以TNT炸药爆炸为例,对3种不同构型端面重墙结构的抗爆性能进行了全尺寸高精度数值仿真计算.结果表明新型端面重墙结构对冲击波具有有效的阻隔作用,冲击波超压峰值大幅度衰减,其中折线型端面重墙结构相较于直线型及斜线型结构具有更好的防护效果,对于新型钢筋混凝土抗爆结构的设计与建造具有重要指导意义.      

Structure Analysis of Locking Mechanism of Gear-Rack Typed Ship-Lift

Contact nonlinear theory was researched. Contact problem was transformed into optimization problem containing Lagrange multiplier, and unsymmetrical stiffness matrix was transformed into symmetrical stiffness matrix. A finite element analysis （FEA） model defining more than 300 contact pairs for long nut-short screw locking mechanism of a large-scale vertical gear-rack typed ship-lift was built. Using augmented Lagrange method and symmetry algorithm of contact element stiffness, the FEA model was analyzed, and the contact stress of contact interfaces and the von Mises stress of key parts were obtained. The results show that the design of the locking mechanism meets the requirement of engineering, and this method is effective for solving large stole nonlinear contact pairs.