تحلیل عددی ایمپلنت های دندانپزشکی در معرض بارگذاری خستگی

ایمپلنت های دندانپزشکی در طی سال ها مورد مطالعه قرار گرفته اند تا جایگزین دندان های از بین رفته شوند. موفقیت ایمپلنت ها شدیدا وابسته به پایداری و مقاومت آنها تحت نیروهای وارده و کمینه بودن تنش در استخوان فک کاشت شده در آن می باشند. جهت کاهش توزیع تنش در استخوان و در اطراف ایمپلنت کاشت شده، ایمپلنت ها در اندازه ها و شکل های مختلفی ساخته می شوند. به دلیل بارهای مکانیکی مکرر وارده به ایمپلنت و قرار گرفتن در معرض تنش های مکانیکی، تحلیل خستگی مکانیکی و محاسبه ی عمر مفید آن امری ضروری است. هدف از این تحقیق تحلیل عددی و سه بعدی فک دارای ایمپلنت، تحت بارگذاری مکانیکی مکرر می باشد. به این منظور، استخوان فک در نرم افزار سالیدورکس مدل شده و جهت دستیابی به مدل هر چه دقیقتر، استخوان فک به صورت یک ماده ی ایزوتروپیک خطی در نظر گرفته شده است. همچنین ایمپلنت V شکل، مدل شده و در استخوان کاشت شد. بار مکانیکی به صورت گشتاور سفت کنندگی ۳۵N.cm به اباتمنت به علاوه نیروی جویدن ۷۰۰N به سطح بالای تاج اعمال گردید. نتایج بدست آمده از تحلیل مکانیکی، گویای این مطلب می باشند که در مجموعه ایمپلنت، قطعه بحرانی از منظر شکست خستگی؛ اباتمنت می باشد. دلیل آن این است که در اثر گشتاور سفت کنندگی، در اباتمنت پیش بار کششی مکانیکی بوجود می آید. تنش های ایجاد شده در ایمپلنت، عموما فشاری هستند. در نتیجه احتمال بروز شکست خستگی کم است و بیشتر احتمال کندگی در بعضی قسمتهای آن پیش بینی می شود. تحلیل خستگی بر اساس تئوری گودمن عمر ۱۰۵×۳ سیکل را پیش بینی می کند که با مشاهدات کلینیکی مطابقت خوبی دارد.

Keywords:

ایمپلنت دندانپزشکی , مدل سازی عددی , تحلیل خستگی , شکست اباتمنت