Применение методов численного анализа для изучения механических процессов в биомеханике

Abstract

В данной работе проведено исследование влияния конфигурации кариесной полости и упругих свойств эмали дентина на прочностные свойства коронки зуба. Цель данной работы состоит в исследовании влияния места расположения и геометрических параметров кариесной полости, а также механических свойств эмали и дентина на несущую способность зубной коронки.

На основі методу скінченних елементів проведено моделювання напружено-деформованого стану коронки зуба з карієсною порожниною під впливом вертикального зусилля. Коронка зуба є двошаровим циліндром, що складається з зовнішнього емалевого і внутрішнього дентинного шарів. Проведено дослідження впливу місця розташування і геометричних параметрів карієсної порожнини, а також механічних властивостей емалі та дентину на здатність зубної коронки витримувати навантаження. Показано, що збільшення довжини і глибини карієсної порожнини в коронці зуба приводить до підвищення інтенсивності напружень в шарах коронки. Максимальна інтенсивність напружень при цьому виникає в емалевому шарі коло стінки карієсних порожнин, що знаходяться біля шийки зуба.

On the basis of finite element method, the modeling the stress-strain state of the crown of a tooth with a carious cavity is carried out in the case of influence of vertical force. It was supposed that the tooth crown is a two-layered cylinder consisting of the outer enamel and inner dentin layers. An effect of location and geometrical parameters of the caries cavity as well as the mechanical properties of enamel and dentin on the carrying capacity of the dental crown is studied. It is shown that an increase in the length and depth of the carious cavity leads to an increase in the intensity of stresses in the crown layers. The maximal stress intensity in this case occurs in the enamel layer near the walls of the carious cavity when it is located near the neck of the tooth.