Исследование изменения несущей способности коронки зуба при ее контактном нагружении в процессе износа с применением метода конечных элементов

Abstract

Рассмотрена проблема оценки механического состояния и прочности тканей коронки зуба человека при ее локальном нагружении твёрдыми частицами пищи. Расчетная модель коронки представлена как двухслойная упругая система, состоящая из эмали и дентина, нагруженная контактно приложенным жевательным усилием. Геометрическая модель коронки учитывала уровень износа эмали, приводящего к перераспределению напряжений в эмали и дентине. С применением метода конечных элементов вычислены компоненты напряжённого состояния, а также эквивалентные напряжения Мизеса в сечениях по глубине системы. Определена взаимосвязь между толщиной изношенной эмали коронки и эквивалентными напряжениями в дентине для интактной, а также деминерализованной эмали, что позволило оценить прочность тканей зуба.

Розглянуто проблему оцінки механічного стану та міцності тканин коронки зуба людини при її локальному навантаженні твердими частинками їжі. Розрахункову модель коронки подано як двошарову пружну систему, складену з емалі і дентину та навантажену контактно прикладеним жувальним зусиллям. Геометрична модель коронки враховувала рівень зношення емалі, яке призводило до перерозподілу напружень в емалі і дентині. З використанням метода скінченних елементів обчислено складові напруженого стану, а також еквівалентні напруження Мізеса в перерізах по глибині системи. Визначено взаємозв’язок між товщиною зношеної емалі коронки та еквівалентними напруженнями в дентині для інтактної, а також демінералізованої емалі, що дозволило оцінити міцність тканин зуба.