利用材料属性建立上颌骨三维有限元模型的初步探讨

摘要

目的 探讨利用CBCT灰度值附材质法建立上颌骨三维有限元模型的方法及材料属性梯度划分的合理性,为高效建立个性化上颌骨三维有限元模型提供依据.方法 利用l例患者颌骨的锥形束CT数据,利用Mimics17.0软件,经过表面处理、体网格化,按五种梯度(4、6、10、50、100)对材料属性进行分配,和二分法建立的上颌骨三维有限元模型,在Abaqus6.12软件中进行力学性质的有限元分析,寻找精确性和运算速度兼顾的材料特性分配梯度值.结果 在五种不同梯度的实验组中建立的上颌骨三维有限元模型的梯度越细分,模型同样越精细、颜色种类越多、不同颜色边界越清晰;在上颌骨正中水平加载时,五种梯度的附材质法所得出的应力值间均无统计学差异,与二分法均有统计学差异;要求五种不同梯度在相同计算机配置下,同组CBCT数据下的有限元模型需要的时间随着梯度的增加而延长.结论 在上颌骨正中水平加载时,二分法在计算中会出现误差;五种梯度中运算结果差异不大,但考虑到模型的精细及运算效率建议采用50梯度建模.