无托槽隐形矫治对比托槽矫治具有美观、便捷卫生、穿戴舒适、安全等优点,正在得到越来越多口腔错合畸形患者,尤其是青少年和爱美女士的青睐。然而,实践应用中,表达量不足和过矫正等问题仍然困扰着临床医生,矫治过程需凭借医生经验进行人工干预,难以实现数字化精准矫治的目标。底层生物机械力学原理研究不充分,摩擦接触模型不准确,加之错合病例的复杂性,均可导致数字化建模、数值计算和排牙规划出现偏差。鉴于此,本文将从摩擦接触生物力学入手,对无托槽隐形矫治的摩擦接触模型构建、接触应力应变计算与仿真展开研究:（1）隐形矫治器数字化模型的准备。牙齿-牙周膜-隐形矫治器组合模型是摩擦接触模型计算和仿真的基础,将基于牙齿口腔点云模型,重构牙齿三维网格模型和曲面模型;再基于牙齿三维模型,分别采用偏移法获得隐形矫治器模型（牙冠向外偏移0.75mm）和牙周膜模型（牙根向外偏移0.25mm）。（2）基于微平面的二维弹性接触模型的构建与数值求解。将矫治器与牙齿局部接触部位假设为二维微平面,通过python编程的方法模拟接触部位的表面轮廓形状模型,采用边界元法计算接触表面应力和表面位移。分别对变形部位为正方形、长方形和圆形进行计算分析,得到最大接触应力分别为5.0MPa、5.51MPa和5.85MPa,最大接触位移分别为0.51mm、0.85mm和1.28mm。（3）弹性半空间假设条件下的三维接触力学模型构建与数值计算。基于弹性半空间分形理论构建微凸体接触力学模型,分析计算弹性、弹塑性、塑性变形状态下的接触载荷和接触面积。弹性、第一弹塑性和第二弹塑性进行计算分析,得到接触载荷分别为1.05N、2.10N和2.87N,接触面积为分别19.6mm~2、40.61mm~2、和25.53mm~2。（4）基于有限元的综合矫治案例分析。以中切牙和侧切牙扭转倾斜错合病例为研究对象,对力和位移载荷条件下倾斜、控根、平行、旋转、压低及组合移动不同矫治过程展开有限元仿真分析。其中,组合移动的接触表面最大应力为2.35MPa,最大位移为0.38mm。对比分析得到理论计算与仿真模拟结果均处于口腔正畸参数范围,验证了不同数值计算模型及复杂病例仿真模型的正确性和相互印证关系,为隐形矫治生物力学的进一步研究提供了参考。