正畸不銹鋼弓絲彎曲成型與回彈的有限元數(shù)值模擬研究.pdf

1、彎曲是成型工序中最為普遍的成型方法之一，其應(yīng)用相當(dāng)廣泛。在口腔正畸臨床中，也需要對(duì)提供正畸力的不銹鋼絲彎曲成型。傳統(tǒng)的彎制過程在操作上缺乏定量指標(biāo)，彎曲出來的鋼絲與指定形狀匹配度較低，不僅在彎制過程中耗費(fèi)了大量的時(shí)間，而且由于反復(fù)的彎曲，容易引起正畸絲的疲勞斷裂現(xiàn)象。 本文運(yùn)用有限元中的優(yōu)化方法，針對(duì)不銹鋼正畸絲彎曲成型和回彈問題進(jìn)行了研究，得出了恰當(dāng)?shù)膹澢螤?，使正畸絲在彎曲回彈成型后恰好達(dá)劍臨床應(yīng)用的要求。通過理論解析方法驗(yàn)

2、證了有限元計(jì)算結(jié)果的可靠性以后，設(shè)計(jì)出了一種正畸不銹鋼絲彎制器。使用該彎制器可以方便、快速的將這種正畸不銹鋼絲彎曲成型，實(shí)現(xiàn)了臨床中正畸絲彎制過程中操作的標(biāo)準(zhǔn)化。從而可以減少正畸絲彎制操作的人為性，提高正畸絲彎制過程的效率，并最大程度上減少患者的痛苦，避免醫(yī)療事故的發(fā)生。在研究過程中得出了以下結(jié)論。 1.實(shí)際不銹鋼絲彎曲加工中變形速度比較慢，彎曲的速度比較恒定，在模擬過程中可以采用靜態(tài)分析。使用靜態(tài)分析模擬的精度完全可以滿足臨床

3、醫(yī)學(xué)中的要求。 2.使用無模法進(jìn)行仿真可以將復(fù)雜的接觸等非線性轉(zhuǎn)換為力或位移的加載問題，從而在保持精確度的同時(shí)大大節(jié)省計(jì)算的時(shí)間。 3.使用APDL參數(shù)化語言進(jìn)行ANSYS仿真，可以通過改變其中的參數(shù)實(shí)現(xiàn)同一類別的模擬。本文所使用的APDL語言經(jīng)過簡(jiǎn)單修改后即可計(jì)算其它型號(hào)正畸絲的彎曲回彈問題。 本文的研究展示了在口腔正畸生物力學(xué)研究領(lǐng)域中，采用有限元方法和數(shù)值模擬方法計(jì)算正畸不銹鋼絲的彎曲成型問題，可以為臨床正