تحلیل المان محدود ایمپلنت های دندانی در معرض بارگذاری حرارتی

ایمپلنت های دندانی در طی سال ها مورد مطالعه قرار گرفته اند تا جایگزین دندان های از بین رفته شوند. یکی از شرایط موفقیت ایمپلنت ها پایداری و مقاومت آن ها تحت نیروهای وارده و کمینه بودن تنش در استخوان اطراف آن می باشند. هدف از این تحقیق تحلیل عددی و سه بعدی فک دارای ایمپلنت، تحت بارگذاری حرارتی بود.
استخوان فک در نرم افزار سالیدورکس (Solidworks) مدل شده و جهت دستیابی به مدل هرچه دقیق تر، استخوان فک به صورت یک ماده ایزوتروپیک خطی درنظر گرفته شد. همچنین مجموعه ایمپلنت ITI، شامل ایمپلنت (Implant)، اباتمنت (Abutment)، فریم ورک (Framework) و پرسلن سطح آن (Crown) یا روکش توسط نرم افزار مدل سازی سالیدورکس مدل شده و در استخوان کاشت گردید. بعد از وارد کردن (Import) مدل های طراحی شده در نرم افزار تحلیلی آباکوس (Abaqus)، خواص و شرایط مرزی و نیرویی تعیین گشته و درنهایت پس از مش بندی، مدل تحلیل گردید. در این تحلیل المان محدود، بار در دو مرحله به مدل اعمال گردید. در مرحله اول اباتمنت توسط گشتاور سفت کنندگی به مقدار N.cm 35 در داخل ایمپلنت محکم شد، که سبب ایجاد تنش های مکانیکی در پیچ اباتمنت شد. در مرحله دوم بار حرارتی ناشی از نوشیدن مایعات سرد و گرم به صورت شار حرارتی بر واحد سطح، به کل سطح پوشش سرامیکی اعمال گردید.
در نتایج تحلیل حرارتی، دمای استخوان فک، حدودا 5/5 درجه سانتی گراد در حالت نوشیدن مایعات سرد کاهش و 9/4 درجه سانتی گراد در حالت نوشیدن مایعات گرم افزایش یافت. بیشترین تغییرات دمایی در کل مجموعه ایمپلنت و استخوان در حالت نوشیدن مایعات سرد بود، که دمای سطح پوشش سرامیکی حدود 14 درجه سرد شد.
با مشاهده نتایج تنش های حرارتی می توان دریافت که تنش های حرارتی مقادیر کمی دارند و آن نیز به دلیل تغییرات دمایی ناچیز در مجموعه می باشد. بیشترین تنش مربوط به اباتمنت می باشد که آن نیز در اثر گشتاور سفت کنندگی ایجاد می شود.