传统与被动自锁托槽扭转性能的有限元分析

目的运用三维有限元分析方法,分析传统托槽与被动自锁托槽扭转性能的差异。方法建立HX(国产传统系列)、MUT(3M Mini Uni Twin传统系列)、3M(3M被动自锁系列)、Damon Q(Ormco被动自锁系列)托槽及相应弓丝的三维有限元模型,模型装配后进行网格划分,参数设定,边界限定及力值加载,最后绘制力矩值图形进行分析。结果托槽相同时,扭转力矩值随弓丝尺寸增加而增加。弓丝尺寸相同时,HX托槽所得扭转力矩值最大,其次分别为MUT、3M、Damon Q。结论托槽的扭转性能与槽沟长度、结扎方式、弓丝尺寸等关系密切。传统结扎方式托槽扭转性能明显高于被动自锁托槽,且Damon Q托槽的扭转性能最差。

不同槽沟方向舌侧托槽转矩控制性能三维有限元分析

目的分析不同槽沟方向的舌侧托槽转矩控制性能以及不同弓丝尺寸、材质对其转矩的影响规律。方法建立上颌前牙垂直槽沟及水平槽沟舌侧托槽、3种材质(不锈钢弓丝、β钛丝、镍钛丝)、2种尺寸(0.43 mm×0.56 mm、0.41 mm×0.56 mm)弓丝的有限元模型,对左上颌中切牙施以±20°的转矩加载,分析对比其力学性能。结果随着弓丝弹性模量的增大,不同槽沟方向的舌侧托槽转矩力矩逐渐增大;槽沟方向对舌侧托槽的转矩性能有影响,但小于弓丝尺寸及材质变化带来的影响。相同转矩角度下,垂直槽沟舌侧托槽产生约为水平槽沟舌侧托槽1~2倍的转矩力。弓丝尺寸对两种托槽转矩控制的影响小于弓丝材质,两者协同变化影响最大。结论槽沟方向、弓丝尺寸、材质改变均能影响舌侧托槽转矩控制性能。临床应用中,可以根据所需转矩力大小,对舌侧托槽槽沟方向及弓丝尺寸、材质组合进行选择。

唇舌侧托槽伸出压入力学性能的有限元分析

目的分析不同尺寸材质弓丝对唇舌侧托槽伸出压入性能的影响规律。方法建立上前牙唇舌侧托槽,3种材质(不锈钢、β钛、镍钛),2种尺寸(0.43 mm×0.64 mm、0.41 mm×0.64 mm)弓丝有限元模型,模拟左上颌中切牙伸出压入位移加载1 mm。结果随着位移的增大,唇舌侧托槽力矩值逐渐增大;相同位移下,舌侧托槽压入力矩值约为唇侧托槽的3~4倍,伸出力矩值为2~3倍;弓丝尺寸越大,力矩值也越大;弓丝尺寸对两种托槽力矩值的影响小于弓丝材质,更小于两者协同。结论相同位移时,唇舌侧托槽伸出压入力值存在倍数关系,弓丝尺寸及材质对两种托槽力矩值均有影响,临床应根据所需力值大小,对两种托槽及匹配的弓丝组合进行选择。