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下颌第二磨牙的DO邻面龋的力学研究

作　者: 赵娜
导　师: 郭旭
学　校: 大连理工大学
专　业: 计算力学
关键词: 三维重建梯形固位响应面法优化设计
分类号: R781.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 37次
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内容摘要

临床上,邻(牙合)双面洞牙体修复常由于其固位形欠佳而使修复体脱落或牙体折裂,所以,如何找到最优的固位形来保证牙体和填充材料的力学性能一直是口腔生物力学研究的一个重要课题。本文采用Mimics医学图像处理系统将扫描得到下颌第二磨牙的CT图片进行了快速三维重建。经过Matlab和逆向工程软件Geomegic的数字图象处理,运用ABAQUS建立了三维有限元模型。这种对原始模型进行快速三维重构的建模方式,降低了建模的复杂程度,提高了模型的几何精度和建模效率。这为进一步的数值模拟提供了很好的基础。对BlackⅡ类洞形中的(牙合)面洞小面积龋损,离散地选取梯形洞的设计参量,有限元分析结果显示牙体组织应力水平是设计变量的非线性函数。应用响应面法对梯形洞形进行优化设计,拟合得到了一组最优的梯形洞设计参量(颊舌向与长轴方向夹角为θ=20°和轴壁与远中壁距离为L=2.2mm)。应用本文的方法得到的优化设计结果为口腔疾病的临床治疗提供了参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 课题的研究背景和意义  9-10
  1.2 生物力学及口腔生物力学的简介  10-11
    1.2.1 生物力学的简介  10
    1.2.2 口腔生物力学简介  10-11
  1.3 有限元法在牙体治疗修复中的应用  11-12
  1.4 Ⅱ类洞形邻面龋研究进展  12-14
    1.4.1 洞形制备的进展  12-13
    1.4.2 修复洞形不同尺寸的力学研究  13-14
    1.4.3 修复洞形的形状优化  14
  1.5 论文的主要工作  14-16
2 牙齿解剖及生物力学模型的建立  16-22
  2.1 牙齿及牙周的组织结构  16-18
    2.1.1 牙齿的组织结构  16-17
    2.1.2 牙周的组织结构  17-18
  2.2 模型的三维重建理论  18-19
    2.2.1 三维重建的意义  18
    2.2.2 基于CT图像的三维模型重建  18-19
    2.2.3 三维重建技术在临床上的应用  19
  2.3 下颌第二磨牙的三维重建  19-22
    2.3.1 基于Mimics软件的图像处理  19-20
    2.3.2 基于Geomagic软件的三维重建  20-22
3 DO邻面龋不同洞形设计的力学分析  22-37
  3.1 下颌第二磨牙有限元模型的建立  22-26
    3.1.1 模型的基本假设  22
    3.1.2 模型的简化处理  22-23
    3.1.3 几何模型的建立  23
    3.1.4 力学参数的设置  23-24
    3.1.5 有限元网格单元类型的选择  24
    3.1.6 位移边界条件的设置  24
    3.1.7 力的边界条件的设置  24-26
  3.2 鸠尾固位的力学分析  26-27
    3.2.1 下颌第二磨牙鸠尾固位的有限元模型的建立  27
    3.2.2 数值结果及分析  27
  3.3 改良的鸠尾固位的力学分析  27-29
    3.3.1 下颌第二磨牙改良的鸠尾固位的有限元模型的建立  28
    3.3.2 数值结果及分析  28-29
  3.4 梯形固位的力学分析  29-36
    3.4.1 下颌第二磨牙梯形固位的有限元模型的建立  29
    3.4.2 数值结果及分析  29-35
    3.4.3 小结  35-36
  3.5 结论与展望  36-37
4 基于响应面方法的优化设计  37-44
  4.1 响应面方法  37-39
    4.1.1 响应面方法的介绍  37
    4.1.2 拟合响应面  37-39
  4.2 回归分析  39-41
    4.2.1 线性回归  39-41
    4.2.2 模型的适合性检测  41
  4.3 实验设计方法  41-43
    4.3.1 实验设计方法介绍  41-42
    4.3.2 中心复合法设计  42-43
  4.4 使用响应面方法构造优化模型  43-44
5 减小下颌第二磨牙界面应力的优化设计  44-54
  5.1 优化问题的阐述  44
  5.2 一阶正交设计的拟合模型  44-48
    5.2.1 建立基于最小二乘法的响应面  44-46
    5.2.2 模型适合性分析  46-48
  5.3 最速下降法搜索最优点的附近区域  48-49
  5.4 基于CCD的二阶拟合模型  49-52
    5.4.1 建立基于最小二乘法的响应面  49-50
    5.4.2 适合性分析  50-52
  5.5 最优点的位置  52
  5.6 小结  52-54
结论  54-55
参考文献  55-58
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  58-59
致谢  59-60

下颌第二磨牙的DO邻面龋的力学研究

内容摘要

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