包含直径和长度连续变化种植体骨块三维有限元模型的建立

摘要

目的:利用计算机辅助设计软件与三维有限元分析软件的参数双向传递功能,建立包含直径和长度连续变化的种植体骨块三维有限元模型。方法:实验于2005-03/08在西安理工大学机械与精密仪器工程学院完成。①CAD(ComputerAidedDesign)计算机辅助设计软件(Pro/EWidefire2.0,ParametricTechnologyCorporation,USA)。AnsysWorkbench10.0有限元分析软件(SASIP,Inc,USA)。②应用CAD软件在计算机上建立包含修复体上部结构和种植体的下颌后牙区骨块。以第一前磨牙的横断切面作为基底面,将其进行近远中的拉伸形成三维的下颌骨骨块。牙槽嵴顶的皮质骨厚度变化为1.9～3.1mm,松质骨的近远中未被皮质骨包绕。模拟一圆柱形种植体,同时模拟高5mm的基台,基台和种植体简化为一个整体,在基台上模拟2mm厚的瓷修复体。设定种植体直径(D)和种植体长度(L)为变量,D变化范围为2.5～5.0mm,L变化范围为6.0～16.0mm。建成后三维有限元模型与实体组织具有良好的几何相似性,利用AnsysWorkbench10.0软件中的Mesh命令,直接对模型进行智能网格划分,进行有限元分析。结果:在直径为3.5mm、长度为13.0mm时的颌骨VonMises应力分布云图上,VonMises峰值位于种植体颈部密质骨区。结论:应用AnsysWorkbench软件与CAD软件的参数双向传递的功能,使得种植修复中种植体直径和长度均连续变化的三维有限元模型建立得以实现。