Анализ деформационного поведения элементов зубочелюстной системы и однослойной защитной каппы в рамках контактного взаимодействия

В работе рассмотрено моделирование контакта элементов зубочелюстной системы человека с учетом и без учета однослойной защитной протетической конструкции из этиленвинилацетата (Eva). Выполнен анализ влияния геометрической конфигурации элементов зубных рядов на напряженно деформированное состояние и зоны контакта биомеханического контактного узла. Все расчетные схемы рассматриваются в осесимметричной постановке с учетом контактного взаимодействия с трением по сопрягаемым поверхностям. В работе проведена серия численных экспериментов для разного уровня силы индентирования 50-500 Н и установлено значительное снижение уровня интенсивности напряжения в твердых тканях зубов более чем на 60% при использовании однослойной защитной каппы. Установлено, что максимальное контактное давление для модели, учитывающей защитную каппу, в среднем меньше в 3 раза, чем у модели без учета протетической конструкции. Получены зависимости интенсивности напряжений и деформаций от силы индентирования в твердых тканях зубов и материале протетической конструкции. Установлена зависимость распределения полей интенсивности напряжений в твердых тканях зубов от геометрической конфигурации элементов зубного ряда. Контакт зубов через протетическую конструкцию с первоначально точечной зоной контакта в области смыкания зубов обладает наибольшим снижение уровня интенсивности напряжения более чем в 40 раз. Так же выполнена оценка влияния геометрических характеристик зубной нары на уровень пластических деформаций: зависимость пластической деформации от силы индентирования нелинейная и достигает при максимальной силе индентирования ~78% для расчетной схемы с изначально точечной зоной контактного в зоне смыкания зубов и ~28 % для остальных рассмотренных расчетных схем.