[发明专利]牙周膜应力分析方法及装置

权利要求书

1.一种牙周膜应力分析方法，其特征在于，还包括：

获取数字化牙齿模型的几何模型，选取所述数字化牙齿模型的本构模型的类型；获取数字化牙周膜模型的几何模型，选取所述数字化牙周膜模型的本构模型的类型；获取数字化牙槽骨模型的几何模型，选取所述数字化牙槽骨模型的本构模型的类型；

利用所述数字化牙齿模型的几何模型和本构模型的类型、所述数字化牙周膜模型的几何模型和本构模型的类型、所述数字化牙槽骨模型的几何模型和本构模型的类型组成数字化牙颌模型；

选取数字化牙颌模型边界条件，所述数字化牙颌模型边界条件包括数字化牙颌模型的位姿变化和/或受到的载荷；

利用所述数字化牙颌模型和所述数字化牙颌模型边界条件得到数字化牙颌有限元模型并进行非线性有限元计算，得到所述数字化牙周膜模型的应力分布数据，以验证所述数字化牙齿模型进行重排时与模拟矫治目标的一致性；

进行非线性有限元计算时，采用的非线性有限元模拟计算方程是：K(u)·u＝R；

式中，u是整体节点位移列阵，K(u)是整体刚度矩阵，R是整体载荷列阵；

取参数0＝k₀k₁…k_N＝1，将R拆分成N+1步进行加载，第m步的载荷是k_mR，对应的位移是u_m；N是正整数，m是0到N之间的整数；

其中，当mN时，u_m的迭代计算过程包括：

利用u_m计算ε(u_m)；ε(u_m)是与u_m相应的应变；

利用u_m和超弹性本构模型的本构关系计算σ(u_m)；σ(u_m)是与u_m相应的应力张量；

利用ε(u_m)和σ(u_m)，分单元拟合线弹性本构关系为σ_e＝D(u_m)ε_e；其中D(u_m)是与u_m相应的弹性矩阵；σ_e是单元应力张量；ε_e是单元应变；

利用D(u_m)导出K(u_m)；K(u_m)是与u_m相应的整体刚度矩阵；

利用K(u_m)Δu_m＝(k_m+1-k_m)R计算Δu_m；

计算u_m+1：u_m+1＝u_m+Δu_m；

当m＝N-1时，得到最终位移：u＝u_N＝u_N-1+Δu_N-1。

2.根据权利要求1所述的牙周膜应力分析方法，其特征在于，进行非线性有限元计算还得到所述数字化牙齿模型的应力分布数据和所述数字化牙槽骨模型的应力分布数据。

3.根据权利要求1所述的牙周膜应力分析方法，其特征在于，所述数字化牙齿模型和所述数字化牙槽骨模型的本构模型的类型都是线弹性模型。

4.根据权利要求1所述的牙周膜应力分析方法，其特征在于，所述载荷包括点载荷、线载荷、面载荷或体载荷。

5.根据权利要求1所述的牙周膜应力分析方法，其特征在于，进行非线性有限元计算时采用增量法。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的牙周膜应力分析方法，其特征在于，所述数字化牙周膜模型的本构模型的类型是超弹性V-W模型或超弹性Yeoh模型。