[摘要] 目的 分析对存在树脂充填体的上中切牙进行瓷贴面修复的应力情况,比较不同的瓷贴面边缘终止位置对应力的影响。方法 设计存在树脂充填体的上颌中切牙瓷贴面修复体模型,根据三种不同的瓷贴面邻面终止位置设计三个模型,利用二维有限元分析法计算在模型舌侧静止加载条件下,各模型瓷层、粘接层、充填体层和牙釉质层拉应力、压应力、剪切应力及Von-Mises应力。结果结论
【关键词】 瓷贴面 有限元分析 应力
材料和方法
1.应用MSC/NASTRAN for Windows,Ver 3.02(MSC/N4W)有限元大型结构分析软件,在Pentium233/4G内存128M的微机上进行模型建立及计算分析。
2.根据Wheeler牙体解剖书中提供的上颌中切牙平均解剖外形坐标图[1],生成存在树脂充填体的上颌中切牙瓷贴面修复体及预备体的水平面轮廓图,根据三种不同的瓷贴面终止邻面位置建立三个实验模型。
模型一树脂充填体位于远中舌面;瓷贴面厚度1mm,覆盖整个唇面,越过唇面远中边缘嵴,终止于树脂充填体边缘;粘接剂为树脂水门汀,厚度为30μm[2] 。模型二瓷贴面覆盖整个唇面,越过唇面远中边缘嵴,终止于远中面正中,树脂充填体范围内,其余各项条件均同模型一。模型三瓷贴面覆盖整个唇面和远中面,覆盖远中面的数值充填体,其余各项条件均同模型一。
3. 人工划分模型节点,由软件自动生成模型有限元单元。所有模型均为板单元,厚度为1μm,两模型节点数和单元数相近。
4.材料力学参数见表1。
5.模型分析时X轴为固置,Y轴自由。约束位于冠状面,限定近远中方向无位移,无面内旋转(见图1)。
6.加载方向从舌侧至唇侧,加载位置在舌侧边缘嵴,相邻的三个节点同时加载,加载负荷为200N(见图1)。
7.在不同加载条件,每一模型分别计算瓷层、粘接层、充填体层和牙釉质层的拉应力、压应力、剪切应力及Von-Mises应力(反映构件的综合应力情况)。
结 果
三个模型牙釉质层四种最大应力值均没有明显差别;瓷层最大压应力值模型二、三略大于模型一,最大拉应力值模型三明显大于模型一和模型二,最大剪切应力值、最大
表1.材料特性[4]
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材料 |
弹性模量(Gpa) |
泊松比 |
|
瓷 |
70.0 |
0.25 |
|
树脂充填体 |
20.0 |
0.24 |
|
树脂水门汀 |
20.0 |
0.24 |
|
牙本质 |
12.0 |
0.23 |
|
牙釉质 |
50.0 |
0.30 |
表2 模型一、二、三层最大应力值(Mpa)
|
|
MSS |
MCS |
MTS |
MVMS |
|
S-E |
59.47 |
200.14 |
103.30 |
177.68 |
|
M-E |
59.48 |
200.30 |
99.87 |
177.74 |
|
L-E |
59.58 |
201.05 |
108.96 |
178.11 |
|
S-Cer |
2.00 |
1.82 |
4.02 |
4.23 |
|
M-Cer |
3.47 |
1.95 |
8.67 |
8.62 |
|
L-Cer |
4.82 |
11.60 |
12.29 |
11.40 |
|
S-Co |
3.63 |
3.58 |
6.49 |
6.94 |
|
M-Co |
3.46 |
4.27 |
6.71 |
7.34 |
|
L-Co |
6.43 |
12.05 |
12.77 |
13.14 |
|
S-Cem |
1.04 |
1.58 |
1.27 |
2.01 |
|
M-Cem |
2.60 |
2.60 |
4.67 |
4.80 |
|
L-Cem |
14.93 |
19.52 |
25.76 |
27.22 |
注: MMS代表最大剪切应力植;MCS代表最大压应力植;MTS代表最大拉应力植;MVMS代表最大Vonmiss应力植;S代表模型一;M代表模型二;L代表模型三;-E代表牙釉质层;-Cer代表瓷层;-Co代表充填体层;-Cem代表水门汀层。 |