三段式片段弓技术打开咬合的三维非线性有限元模型的建立及生物力学分析(2)
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参见附件。
1.2.5 材料参数 本研究将模型中各种材料和组织考虑为连续、均质、各向同性的弹性材料，具体数值见表1。
1.2.6 定义接触和边界条件 模型底部全部施加约束使x、y、z 3个方向上的位移和旋转均为0；压低辅弓末端同时施加y方向的约束。托槽与牙齿、牙根与牙周膜、牙周膜与牙槽骨间定义为粘接关系。定义压低辅弓的变形属于非线性几何大变形；定义弓丝、托槽、牙齿、牙周膜、牙槽骨为可变形接触体，弓丝与各托槽间、辅弓与辅弓管之间为非线性接触关系，摩擦系数为0.15。由于本研究模型只建立了实际模型的一半，因此对模型的对称面行对称约束。
1.2.7 载荷的施加 压低辅弓前臂向龈方弯折一定角度后再钩挂至前牙段弓丝上，压低辅弓前端挂钩对弓丝会产生相应的力；同时，其后臂对磨牙辅弓管也会产生相应的力。在Anasys 11.0中，将压低辅弓前臂在xz平面内向龈方旋转一定角度(即修改θ值)，再将其约束至与辅弓管平行，即可计算出压低辅弓前端挂钩处所产生的力值。选取前端挂钩处产生0.245 N力值时的压低辅弓模型，将相应的力加载于下颌牙列的有限元模型上，也就精确模拟了临床上使用片段弓打开咬合的过程。
1.2.8 计算 使用Anasys 11.0软件，将θ角度从5°～75°平均设置15个工况，分别计算每个工况下压低辅弓前端产生的力值。将相应力加载于下颌牙列后，观察加力后下颌牙列的移动趋势，计算前后牙的受力大小及牙根、牙周膜、牙槽骨的Von Mises应力分布情况。
2 结果
2.1 各工况下压低辅弓前端产生的力
在15个工况下压低辅弓前端产生的力值的变化曲线见图3。在5°～25°范围内，压低辅弓前端的力值随角度的增加而快速增大；在30°时达到最大(0.604 8 N)；
在30°～65°范围内 ......
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