Трехмерный конечно-элементный анализ влияния ударной нагрузки от импактора переменной массы на распределение напряжений на поверхности "кость - имплантант"

Применение имплантатов в стоматологии получило широкое распространение. Имплантаты, как правило, устанавливаются в частных стоматологических клиниках квалифицированными врачами. Биоматериалы - это материалы, которые предназначены для контакта с живой тканью и/или с биологическими жидкостями для оценки лечения изменения стандартов или замены любой ткани, органа или функции организма. Цель статьи - сравнить различия в напряжениях по Мизесу в системе «кость - имплантат» при ударном взаимодействии со сферическим и коническим имкаторами различной массы для того, чтобы подобрать подходящий материал коронки и защитить ткани, окружающие имплантат. Представлена геометрия модели для исследования проблемы контакта между двумя твёрдыми телами (коронка, импактор) без трения на границе «кость - имплантат» Рассмотрена задача о взаимодействии импактора с коронкой зуба, решённая методом конечных элементов. Были выполнены расчёты, где варьировалась масса импактора обеих форм. Результаты показали, что часть нагрузки передавалась на коронки костной ткани; причём в кортикальной кости напряжения были выше, чем в губчатой. Максимально напряжение по Мизесу, создаваемое сферическим импактором, ниже по сравнению с коническим импактором. При большой массе импактора напряжения могут быть критическими и привести к нарушению сплошности имплантата, а также кортикальной и губчатой костных тканей, как было показано в этом анализе. Распределение напряжений и их величина зависят от массы импактора, а при варьировании массы импактора вид кривых был идентичный. Показано, что напряжения по Мизесу увеличиваются с возрастанием массы импактора на имплантате и окружающих его тканях (кортикальные и губчатые кости).