固定矫治技术能够有效治疗错颌畸形,在传统固定矫治技术的诊断过程中,各矫治阶段所使用正畸弓丝产生的矫治力大小、矫治效果的预测多根据正畸医生的经验进行判断,治疗结果完全依赖于医生水平,易对患者造成伤害并降低治疗效率。而如果能够揭示正畸弓丝形状、矫治力、牙齿运动情况三者关系,就能从力学上为临床医师制定矫治方案提供一定理论依据,从病人的牙齿畸形情况、弓丝的力学行为以及牙齿的移动规律三个方面全面考虑进而制定个性化正畸方案,提高固定矫治治疗的效率安及全性,减轻患者的痛苦。本文针对上述问题开展了以下几个方面的研究。受到现有的矫治力实验刚性模型及测量方法的制约,真实情况下牙齿的相对移动难以被还原,基于刚性模型研究获得的静态矫治力理论模型难以真正用于指导临床正畸医师设计治疗方案,本文采用基托蜡模拟矫治过程中牙齿移动情况,对蜡模应用于牙齿移动模拟实验的可行性进行了验证,基于粘性流体力学理论推导出牙齿在蜡制颌堤中移动所受阻力主要由绕流拖曳力及绕流惯性力组成,建立了矫治过程中蜡模动态阻力模型。针对牙齿在矫治过程中最常见的运动状态即移动和转动,选取T形曲为研究牙齿移动的目标曲,根据T形曲在临床上应用时的变形特性,结合材料力学中的梁变形理论,建立了T形曲正畸力预测模型,基于提出的牙齿在蜡制颌堤中移动所受蜡模阻力模型,建立了T形曲动态矫治力预测模型,基于目标牙在T形曲影响下闭隙移动的特点,提出了T形曲作用下牙齿移动预测模型。选取压低用辅弓为研究牙齿转动的目标曲,基于受联合载荷梁理论、棱杆横向屈曲理论,建立了压低用辅弓正畸力矩预测模型,基于提出的牙齿在蜡制颌堤中移动所受蜡模阻力模型,建立了压低用辅弓动态矫治力矩预测模型,结合临床上压低用辅弓的作用特点,建立了压低用辅弓作用下牙齿转动预测模型。根据T形曲以水平臂传递矫治力和压低用辅弓以第一磨牙为支抗,对目标牙位施加正畸力的加载特点,分别制定了T形曲动态矫治力、压低用辅弓动态矫治力矩测量方案,设计了基于六维力传感器的T形曲动态矫治力、压低用辅弓动态矫治力矩测量装置,参考了口腔临床中对藻酸盐等印模材料的应用,提出了能够保证牙列形状精度的蜡质颌堤制备方法,制备了实验用蜡质颌堤。对不同参数条件下T形曲和压低用辅弓产生的动态矫治力、矫治力矩进行了测量,通过对比实验结果与预测模型计算结果,验证了预测模型的准确性。基于临床上牙齿在T形曲作用下闭隙移动的特点和在压低用辅弓作用下绕颊舌向转动的特点,制定了基于测量目标牙侧面嵴最高点距离的T形曲影响下牙齿移动测量方案、基于角度传感器的压低用辅弓影响下牙齿转动测量方案,设计了基于蜡质颌堤的牙齿移动、转动测量装置,对不同参数条件下T形曲和压低用辅弓影响下牙齿的移动距离、转动角度进行了测量,通过对比实验结果与预测模型计算结果,验证了预测模型的准确性。