非机械效应作用下受损牙齿结构数值分析

摘要

考虑填充材料特性对受损牙齿结构性能有着非常大的影响,研究聚合收缩和吸湿膨胀耦合作用下牙齿结构的力学特性,为临床医学合理地选择材料提供技术支撑.设计了一个理想化的受损牙齿模型,模型中包括牙釉质、牙本质、充填材料和界面耦合剂,并通过引入损伤变量的方式,来处理牙齿复合材料中颗粒和高分子树脂之间的界面脱落问题,使用通用有限元程序软件包ABAQUS编写用户子程序对材料的损伤行为进行仿真分析,得出在考虑损伤条件下充填材料和界面的刚度对应力和位移的影响结果.分别检测在有损伤和无损伤条件下吸湿作用对聚合固化的补偿效应,并对超吸水性、等吸水性和次吸水性进行比较.通过仿真分析可预测,在应力集中区域会发生界面破坏和牙尖平移.这些损伤作用导致填充物聚合树脂膨胀,因而降低其刚度并产生位移.当考虑收缩和吸湿耦合作用时,充填材料的刚度与应力成反比.受损牙齿界面应力的作用和发展对牙齿修复物使用寿命造成不利影响.