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目的:本实验运用有限元法建立不同倾斜度的Tip-Edge Plus托槽,以及不同尺寸材质单丝和双丝应用的有限元模型。探究不同倾斜度的托槽其扭转和转矩力学规律,研究Tip-Edge Plus托槽应用双丝技术时的扭转力学性能,以及探索Tip-Edge Plus托槽的预置转矩的表达规律。方法:1.在P ro/E.Wildfire5.0软件中分别建立上颌切牙及尖牙托槽模型,建立0.012、0.014、0.016、0.018、0.020inch圆丝模型,弓丝长度为30mm;建立0.0215i nch×0.028inch上颌标准弧形方丝模型;托槽模型与不同弓丝模型按实验分组进行分别装配,共计装配31个三维模型,并按STEP格式输出。2.将装配好后的实体模型导入Cadfix8.0软件中进行修复,将修复后的实体模型导入MSC.Patran2005软件中,按托槽、弓丝、结扎丝分组划分网格,以IGES格式分组导出。3.网格划分后的Tip-Edge plus托槽弓丝模型导入M SC.Marc.Mentat 2005r3软件建立有限元模型,并设置各组模型的接触关系、摩擦系数、边界条件、以及各组材料特性等物理参数。4.在扭转性能组中,以右上侧切牙托槽槽沟中心为加载点模拟加载,以Y轴为旋转轴施加20°顺时针旋转位移。在转矩性能组中,以右上中切牙托槽槽沟中心为加载点模拟加载,以X轴为旋转轴施加20°逆时针旋转位移。5.在MSC.Mentat软件中运算各组模型,收集相应数据绘制扭转力矩值/扭转角度、转矩力矩值/转矩角度曲线图和柱状图。结果:1.不同远中倾斜度托槽其扭转力矩值随扭转角度变化的趋势基本一致。2.扭转力矩值随扭转角度增大的趋势随弓丝尺寸增大而增大。0.014、0.016inch圆丝其扭转力矩值随扭转角度变化的趋势平缓,0.018、0.020inch圆丝其扭转力矩值随扭转角度变化的趋势更陡峭,同尺寸澳丝扭转力矩值约为相同尺寸镍钛丝的2倍。3.双丝组扭转力矩值均大于0.014inchNiTi、0.016inchNiTi单圆丝组的扭转力矩值,扭转力矩值0.014inchNiTi+0.016inchNiTi>0.020inchAus>0.018inchAus>0.014inchNiTi+0.014inchNiT>0.012inchNiTi+0.016inchNiTi>0.016inchAus>0.012inchNiTi+0.014inchNiTi>0.014inchAus。4.转矩组倾斜度为0°时最大转矩力矩值为22.37Nmm,倾斜度为25°时最大转矩力矩值为8.93 Nmm。随着远中倾斜角度的加大,最大转矩力矩值呈逐渐降低趋势。当托槽倾斜度相同时,不锈钢弓丝最大转矩力矩值为β-钛丝的2倍。结论:1.不同远中倾斜度托槽其扭转载荷表达的规律基本一致。单圆丝纠正牙齿时,相同尺寸澳丝扭转力矩值约为相同尺寸镍钛丝的2倍。弓丝材质相同时,各尺寸弓丝之间其扭转力矩值呈一定的倍数关系,澳丝与镍钛丝各尺寸间的倍数关系较为一致,弓丝尺寸超过0.016inch以后其扭转力矩值随扭转角度变化的趋势更陡峭。2.应用双丝时发现,线性受力模式改变成平面受力模式,应用辅弓丝后扭转力矩值随扭转角度增大的趋势明显增大,并且其增幅随辅弓丝尺寸增大明显增大。应用辅弓丝后,辅弓丝尺寸变化对扭转力矩值带来的增幅比主弓丝尺寸变化对扭转力矩值带来的增幅大,扭转应力能更均匀的分布于整个托槽。3.Tip-Edge托槽预置转矩的表达效率随托槽远中倾斜程度变化而变化,当托槽倾斜角度减小其转矩性能逐渐提高,托槽的转矩性能主要受两中央嵴间的水平距离和垂直距离控制。4.通过本研究得出:在临床中,纠正中重度的扭转牙可选用小尺寸的双丝组合,力值更轻柔,扭转控制性能也较强。纠正轻度扭转牙时,可选用大尺寸的双丝组合。在转矩控制方面,根据托槽的不同倾斜情况选取不同的预置转矩角度,当托槽倾斜纠正以后或倾斜度不大时,可考虑使用β-钛弓丝进行预置转矩加载,使转矩控制力更柔和。5.本研究为Tip-Edge Plus托槽应用双丝和预置转矩时提供一定的理论依据。