تحلیل بریج‌های دندانی تحت بارگذاری ترمومکانیکی

مقدمه: در این تحقیق، تحلیل ترمومکانیکی مدل سه‌ بعدی بریج دندانی سه واحدی در ناحیه پرمولر اول و دوم و مولر اول فک پایین در نرم‌افزار انسیس ورک‌بنچ انجام شد.مواد و روش‌ها: بریج دندانی از جنس سرامیک لیتیوم دی‌سیلیکات و آلیاژ طلای نوع 2 به مدت 5 ثانیه در معرض سیال با دمای 4 و 60 درجه سانتیگراد روی سطح جونده و لینگوال دندان قرار گرفت. هم‌چنین بار استاتیکی و بار ضربه‌ای در وسط بریج دندان اعمال شد. اولین بار استاتیکی به‌صورت عمودی و دومین بار استاتیکی به‌صورت مایل در زاویه 45 درجه نسبت به سطح جونده و به سمت سطح باکال اعمال شد. شبیه ‌سازی نیروی ضربه از طریق ضربه‌زننده با انرژی جنبشی متفاوت در راستای عمود بر سطح جونده انجام شد.یافته‌ها: ماکزیمم تنش حرارتی ایجاد شده در دمای 4 درجه سانتیگراد بیشتر از دمای 60 درجه سانتیگراد بود و به ضریب انبساط حرارتی، مدول یانگ و میدان دما وابسته بود. همچنین ماکزیمم تنش حرارتی در بریج دندانی از جنس طلا حدود 30 درصد بیشتر از بریج سرامیکی بود. هم‌چنین مشخص شد که در مواردی که فقط نیروهای عمودی لحاظ شوند، تنش حدود 40 درصد نسبت به نیروی مایل کمتر پیش‌بینی می‌شود. شدت تنش تحت ضربه‌زننده صلب با انرژی جنبشی 2.2، 8.6 و 19.4 میلی‌ژول برای ضربه‌زننده به ترتیب 1.35، 2.2 و 3 برابر تنش استاتیکی محاسبه شد و نیروی عکس العمل در ریشه‌ها متناسب با مقدار انرژی جنبشی ضربه‌زننده بدست آمد.نتیجه‌گیری: بر مبنای نتایج این پژوهش، تنش‌های ایجاد شده در بریج دندانی در بارگذاری ضربه و تحریک حرارتی سرد از بقیه حالت‌های بارگذاری بحرانی‌تر است. به‌طور میانگین، بریج دندانی سرامیکی، تنش کمتری در بافت دندان و بریج دندانی ایجاد می کرد.

analysis of dental bridges under thermomechanical loading

background: in this research, thermomechanical analysis of a 3d model of dental bridge between the first mandibular premolar and first molar was analyzed in ansys workbench software.materials and methods: the dental bridge made of lithium disilicate ceramic and type ii gold alloy was subjected to fluid at 4°c and 60°c for 5 seconds at occlusal and lingual surfaces. moreover, the static and impact loads were applied at the center of the dental bridge. the first static load was a vertical force, and the second static load was in the form of an oblique force at an angle of 45° with respect to occlusal plane, oriented towards the buccal side. the impact loading simulation was performed for an impactor with different kinetic energy normal to the occlusal plane.results: the maximum thermal stress in the bridge and dental tissue at 4°c is obtained at more than 60°c, yet dependent on the coefficient of thermal expansion, the elastic modulus, and the temperature field. the maximum thermal stress in gold bridges is about 30% higher than in ceramic bridges. in addition, it was found that in the case when only vertical occlusion forces are acting, there is a significant underestimation of the maximum stress of 40% compared to the case of an oblique force. the stress intensity under rigid impactor with an initial kinetic energy of 2.2, 8.6, and 19.4 mj was obtained at 1.35, 2.2, and 3 times the static stress, respectively, and the reaction force at roots was proportional to the magnitude of the kinetic energy of the impactor. conclusion: as evidenced in this study, the stress created in the dental bridge in impact loading and cold thermal stimulation is more critical than other loadings. on average, the ceramic dental bridge demonstrates less stress in both tooth tissue and dental bridge.