頜磨牙全瓷冠極限強(qiáng)度概率可靠性分析

1、頜磨牙全瓷冠極限強(qiáng)度概率可靠性分析【關(guān)鍵詞】磨牙；全瓷冠；可靠性；有限元；最大咬合力0引言對于傳統(tǒng)口腔生物力學(xué)研究方法1-2的分析結(jié)果，通常采用的是傳統(tǒng)的平安系數(shù)法進(jìn)展分析，即將各參數(shù)視為定值，直接比較計(jì)算應(yīng)力與材料抗力，憑經(jīng)歷判斷結(jié)果平安與否.事實(shí)上，口腔修復(fù)體的質(zhì)量和預(yù)期壽命是由許多隨機(jī)因素綜合作用的結(jié)果.我們首次嘗試將在工程中已廣泛應(yīng)用的可靠性理論引入到口腔修復(fù)體分析的研究中，以下頜第一磨牙全瓷冠為例，計(jì)算其在最大咬合力作用下的可靠度，以期為今后開展各類修復(fù)體的可靠性分析打下根底.1材料和方法1.2方法可靠度計(jì)算公式如下：i=(rs)/(r2+s2)1/2i=1，2，nri=ii=1，2

2、，nr=inrii=1，2，n其中：r，r分別為修復(fù)體材料i單元許用應(yīng)力最大咬合力作用的均值和均方差；s，s分別為在最大咬合力作用下修復(fù)體i單元最大vnises應(yīng)力的均值和均方差；，r分別為可靠性指標(biāo)和可靠度,即每個(gè)單元的可靠性指標(biāo)對應(yīng)一個(gè)可靠度概率值.ri為i單元最大咬合力作用下的可靠度，x表示標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù);r為整個(gè)修復(fù)體最大咬合力作用下的可靠度，即修復(fù)體單元中可靠度最小的單元處的概率值.表1有關(guān)材料的力學(xué)參數(shù)略2結(jié)果圖1基牙三維有限元模型略3討論可靠性定義為：使用對象在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的才能，可靠度為可靠性的數(shù)學(xué)量度8.在可靠性研究中，構(gòu)造的一系列根本變量都具有

3、不確定性，可靠性設(shè)計(jì)理論正是通過對研究對象失效形式及機(jī)制的分析，根據(jù)重要度分析及敏感性試驗(yàn)挑選出影響因子較大的因素，通過對這些對可靠性影響較大因素的改進(jìn)來進(jìn)步產(chǎn)品的可靠性8.采用基于概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的可靠性理論對修復(fù)體進(jìn)展研究，使針對義齒的分析更為準(zhǔn)確，更符合實(shí)際.因此采用構(gòu)造可靠度理論對口腔修復(fù)體進(jìn)展研究是較為理想的方法，量化了口腔修復(fù)體的性能和使用壽命的評估，從而有助于口腔修復(fù)體的壽命預(yù)測及優(yōu)化設(shè)計(jì).圖2全瓷冠三維有限元模型略圖3應(yīng)力強(qiáng)度干預(yù)理論略我們將修復(fù)體材料的物理參數(shù)及其受到的最大咬合力作為隨機(jī)變量，計(jì)算出在正常最大咬合力荷載下分別進(jìn)展垂直向及程度向加載時(shí)，下頜第一磨牙全瓷冠的可

4、靠度分別為99.65%和70.54%，即在制作出的所有shfu全瓷冠9中，在某一次正常咬合狀態(tài)下，其不發(fā)生破壞的概率為99.65%和70.54%.陶瓷材料雖具有很高硬度，但由于其為脆性材料，因此在受到側(cè)向力時(shí)，易發(fā)生崩裂.臨床固定修復(fù)體口內(nèi)服役壽命的離散度很大，究其原因，主要是因?yàn)樾迯?fù)體在口內(nèi)的破壞受到很多因素的控制和影響，例如口腔唾液的浸泡以及其它一些腐蝕性的環(huán)境因素使得修復(fù)體瓷強(qiáng)度下降；或者在功能狀態(tài)下，循環(huán)咀嚼應(yīng)力引起材料疲勞10；此外，外力創(chuàng)傷和進(jìn)食咀嚼過程中的意外應(yīng)力11也是導(dǎo)致修復(fù)體破壞的因素.要準(zhǔn)確預(yù)測全瓷冠壽命需要綜合考慮材料疲勞、環(huán)境腐蝕等諸多因素才能較為準(zhǔn)確地計(jì)算修復(fù)體可靠

5、度.我們從導(dǎo)致修復(fù)體損壞的兩個(gè)主要因素材料的物理參數(shù)及其受到的最大咬合力角度對全瓷冠的可靠性進(jìn)展了探究性研究.【參考文獻(xiàn)】1徐學(xué)軍.口腔生物力學(xué)問題有限元分析的研究進(jìn)展j.北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2022,42(4):411-419.2段媛媛.有限元方法及其在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用j.醫(yī)學(xué)與哲學(xué),2022,25(10):48-50.3皮昕.口腔解剖生理學(xué).5版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2022:76-77.5于海洋，周仲榮，何立弘.外表處理工藝對長石質(zhì)牙科陶瓷摩擦學(xué)特性的影響j.摩擦學(xué)學(xué)報(bào),2022,24(3):207-211.6趙云鳳.不同年齡正常牙合力值的測定j.華西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),1994,25(4):414-417.7靳慧，周奇才，張其林.應(yīng)變疲勞可靠性分析的有限元法j.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版,2022,34(4)：438-442.8呂震宙,馮蘊(yùn)雯.構(gòu)造可靠性問題研究的假設(shè)干進(jìn)展j.力學(xué)進(jìn)展,2000,30(1):21-28.9禹智濤,韓大建.基于可靠度的橋梁構(gòu)造