用有限元方法研究Begg丝系统力学行为的方法探讨

论文摘要

在口腔正畸临床实践中,分析在特定治疗方案下各牙齿上所受的力及力矩的大小和方向,籍以预测目标牙齿的移动方向,估计牙周膜上所受应力的大小及其分布,这一分析过程对估计治疗周期与评价治疗效果具有重要意义。当前的口腔正畸分析多采用建立数个牙齿或整个牙列的二维或三维模型,然后使用有限元分析软件在给定约束或载荷下对其进行求解的方式来完成。这种方法建模过程较为复杂,要求有一定的设备和器材;为克服这些缺点,作者选择口腔正畸临床实践中常用的Begg丝系统进行有限元分析实验,以找出较为合适的建立Begg丝系统几何模型的方法和对其进行有限元分析时使用的合适单元类型,加载与约束方式,进一步根据分析结果探讨合理地使用对弓丝系统进行有限元分析部分代替对相应牙齿的有限元分析的可行性。 在实验和分析过程中作者主要完成了以下四项工作: (1) 介绍使用通用商业有限元分析软件ANSYS 7.0中可用的单元建立简化的Begg丝系统的有限元模型的方法; (2) 根据有限元分析结果与文献中实验结果的对比建议建立简化的Begg丝系统有限元模型的合适单元类型,单元数目,约束和加载方式; (3) 讨论由弓丝模型上结点的位移根据有限元计算结果反求弓丝作用在相应牙上的矫治力系统的可行性。 (4) 建立弯制有磨牙支抗曲Begg丝系统的有限元模型,探讨其建模和分析的方法,根据有限元分析结果评估模型的可靠性并讨论模型中存在的问题。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究概况
• 1.3 本文研究内容
• 2 基本理论
• 3 单元选择
• 3.1 概述
• 3.2 从 ANSYS单元库中选择可用单元
• 3.3 所选择的单元的进一步介绍
• 4 单元实验
• 4.1 实验准备
• 4.2 实验参数
• 4.3 实验实施
• 4.3.1 BEAM4单元
• 4.3.2 BEAM188单元
• 4.3.3 BEAM189单元
• 4.3.4 SOLID95单元
• 4.3.5 SOLID186单元
• 4.3.6 SOLID92单元
• 4.3.7 SOLID187单元
• 4.4 实验结果
• 4.5 结果综述
• 5 由模型上结点的位移反求结点荷载的实验
• 5.1 实验实施
• 5.2 实验结果
• 6 弯制有磨牙支抗曲的 Begg丝系统的建模实验
• 7 对一个典型的弓丝计算模型的程序实现
• 8 结果与讨论
• 8.1 结果分析
• 8.2 问题及展望
• 参考文献
• 附录1 Matlab计算程序源代码
• 附录2 Visual Basic．net求解器程序源代码
• 作者在读期间科研成果简介
• 声明
• 致谢