تحلیل سیستم نیروی سه بعدی در فنرهای رترکشن پیش فعال شده از جنس استیل و بتا تیتانیوم به روش المان محدود

نوع مقاله : Original Articles

نویسندگان
10.48305/v5i1.147
چکیده
مقدمه: هدف پژوهش حاضر، بررسی اثرات مستقل و متقابل خم‌های پیش فعال سازی نوع اول و دوم بر سیستم سه بعدی نیرو در فنرهای رترکشن کانین از جنس استیل و بتا تیتانیوم بود. مواد و روش‌‌ها: در یک پژوهش تحلیل المان محدود، سه طرح فنر رترکشن شامل فنر عمودی، فنر عمودی هلیکس‌‌دار و فنر T مورد بررسی قرار گرفت. تمامی حالات ترکیبی از خم ‌نوع اول (0، ‌20، 40 و 60 درجه)، خم نوع دوم (0، 20 و40 درجه) و آلیاژ سیم (استیل/ بتا تیتانیوم) برای هر یک از فنرهای مذکور بررسی گردید. تمامی اپلاینس‌های مورد بررسی با فواصل 05/0 میلی‌متری تا حد الاستیک فعال شدند و نسبت‌های گشتاور به نیرو (در پلن اکلوزال و ساژیتال) و نسبت نیرو/ تغییر شکل آنها با کاربرد نرم‌افزارهای ABAQUS (نسخه 6.8) و CATIA (نسخه 5.13) محاسبه گردید. یافته‌‌ها: بر اساس یافته‌های پژوهش، خم نوع دوم تا حدی باعث کاهش نسبت گشتاور/ نیرو در پلن اکلوزال می‌گردد ولی خم نوع اول اثری بر نسبت گشتاور به نیروی فنر در پلن ساژیتال ندارد. افزودن هلیکس به فنر عمودی باعث کاهش نسبت نیرو/ تغییر شکل فنر می‌شود ولی اثر کمی بر نسبت‌های گشتاور به نیروی فنر دارد. نتیجه‌‌گیری: پیش فعال سازی‌های نوع اول و دوم در فنرهای رترکشن باعث ایجاد اثرات مطلوب شده، تداخل نامطلوبی با یکدیگر ندارند. افزودن هلیکس ممکن است باعث بهبود برخی از خصوصیات مکانیکی فنرهای رترکشن گردد.کلید واژه‌ها: طرح اپلاینس ارتودونسی، سیم‌های ارتودونسی، تحلیل المان محدود، ‌استیل ضد زنگ، بتا تیتانیوم، حرکت دندانی

عنوان مقاله English

Finite Element Analysis of Three Dimensional Force System from Beta Titanium and Steel Preactivated Retraction Springs

چکیده English

Introduction: The aim of this study was to investigate the effects and interactions of first- andsecond- order preactivation bends on three dimensional force system of steel and beta titaniumcanine retraction springs.Method and materials: In a non- linear finite element analysis, three retraction springs including,vertical loop, vertical helical loop and T- loop were studied. All combinations of first-order bend(0, 20, 40 and 60 degrees), second-order bend (0, 20 and 40 degrees) and wire material (stainlesssteel, beta titanium) were applied to each design. All appliances activated incrementaly to reachelastic limit in 0.05 mm steps. Moment/ force ratios (in occlusal and sagital plan) and load/deflection rate of appliances were measured using ABAQUS, V6.8 and CATIA, V5.13 softwares.Results: It was found that the second-order bend can somewhat reduce moment/ force ratio inocclusal plan but first order bend have no effect on moment/ force ratio in sagital plan. Theaddition of helix into the vertical loop reduces load deflection rate of spring but did little to alterthe moment/ force ratios of spring.Conclusion: First and second-order preactivation of retraction springs produce the desired effects,without significant interfering with each other. Helices added to the vertical loop may improvesome mechanical characteristics of retraction springs.Key words: Orthodontic Appliance Design, Orthodontic Wires, Finite Element Analysis, StainlessSteel, Beta Titanium, Tooth Movement