第二章生物力基础分解.pptx

第二章 口腔修复生物力学基础 学习目标 1、熟悉： 口腔修复生物力学概念、应力分析。 口腔修复生物力学的原理。 2、了解： 基本研究方法。 修复体如何承担咀嚼力量 ？ 第一节 口腔修复生物力学 一、口腔修复生物力学的定义 口腔修复生物力学就是利用力学的方法和理论，研究口腔组织和修复体的力学性质、力学行为，分析口腔功能过程中，修复体产生各种力学现象，以达到进一步揭示修复体的功能活动时的力学特点和本质，解决口腔医学中的临床实际问题。 二、口腔修复生物力学的基本研究方法 一、简单支持梁的机械力学原理 1、简单支持梁的受力反应 简支梁： 指一静止于两支点上的直梁。 挠曲变形: 指简支梁承受过大压力，超过材 料的应力极限时，梁从受力点向下 弯曲，出现两端上翘的变形现象。 第二节 固定义齿生物力学 简支梁的负重反应： 简支梁中点受力两支点的负重相等 简支梁非中点受力两支点的负重不相等 简支梁受力的内部反应： 中性平面—静止平面 压缩区—压应力的区域 伸张区—张应力的区域 屈应力： 指受力的固定梁在梁内部压缩区和伸张区形成的两种方向完全相反的压应力和张应力。 2、简单固定梁的受力反应 简单固定梁：将简支梁双端或一端完全固定在桥基内，其结构和形式和固定桥相似。 简单固定梁和固定桥的三种形式: 3、机械力学在固定桥中的应用 1.双端固定桥：两端都有固位体，固位体 和桥体之间为固定连接，与基牙组 成了一个新的咀嚼单位。 双端固定桥受力反应 2.半固定桥：两端具有不同的连接体，桥体的一端为固定连接体，另一端多为栓道式结构的活动连接体，为有一定活动度的活动连接。 半固定桥受力反应 3.单端固定桥： 仅一端有固位体，另一端为悬臂无基牙支持，是完全游离的，或与邻牙维持接触关系。单端桥承受力时，以基牙为旋转中心产生杠杆作用，使基牙扭转和倾斜。 单端固定桥受力反应 4.复合固定桥： 受力反应较为复杂。 在咀嚼运动中，各基牙可相互支持有利于或相互影响不利于固定桥的固位和支持。中间基牙不仅承受了较大的 合力，而且要求较高的固位力，因此对其支持和固位要求均高。 此外，复合固定桥常是沿牙弓呈弧型的长桥，易受到以远端基牙连线为中心轴产生的转动力的影响。 二、生物力学分析 随着生物医学工程的发展，应用实验和理论应力分析方法，从生物力学的角度，对固定桥的受力情况和应力分布进行研究，力求使固定桥的设计和基牙的受力建立在生物力学的基础上，提高固定桥的修复效果。 (一) 固定桥的应力分析 ： 1. 应力的大小和应变的方向与载荷作用的部 位 、大小有关。 2. 表面应变随载荷的加大而增大；离加载点越远 ，应变越小； 上前牙桥的应变大于下前 牙桥，后牙桥的应变小于前牙桥。 3. 加载点位于桥体正中时，桥体表现为弯曲变形；而位于桥的一端时，桥体产生似悬臂梁的应力反应。 4. 固定桥的拉应力区和压应力区随着多点载荷点的变化而变化。 5. 桥体的三维结构,长﹑宽﹑ 高是影响应变的重要因素，其中，长度是最重要的影响因素。 6. 材料的刚度影响应变，弹性模量高，应变小。 7. 连接体增厚，可使连接体区的剪应力减小。 8. 基牙支持力强，应力和应变均小。 （二）基牙和牙周组织的应力分析 1. 基牙牙槽骨降低时，支持力减小，牙周膜内 应力增大。 2. 修复后应力值较前相对降低，分布较为均匀。 3. 牙根多﹑长﹑粗，骨吸收少，则根周应力值较低，分布亦较均匀。 4. 垂直向加载----基牙受压应力； 侧向或水平加载----拉应力和压应力; 5. 桥两端有邻牙时，部分载荷可传递至邻牙，基牙牙周的应力降低。 6. 桥基牙颈周区是应力集中区。 7. 双端和半固定桥的载荷几乎全部由基牙承担，桥体下的牙龈分担极少量的载荷。而单端桥桥体下的牙龈承担了一定的载荷。 第三节 可摘义齿生物力学 一、可摘义齿机械力学原理 O 支 点 动力作用线 阻力作用线 L2 杠杆平衡条件 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 即 F1l1=F2l2或 这个平衡条件也叫做杠杆原理。 一类杠杆 支点在动力点和阻力点的中间。 既可能省力的，也可能费力的，主要由支点的位置决定，或者说由臂的长度决定。动力臂与阻力臂长度一致，所以这类杠杆是等臂杠杆。例：跷跷板、天平等。 该杠杆是 杠杆 O 省力