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舌侧正畸技术在矫治过程中的美观性方面具有传统唇侧正畸无法比拟的优势,迅速成为正畸领域的研究热点,但由于牙体舌侧形态复杂、个体差异大且临床操作复杂等缺陷,新一代基于数字化设计的个性化舌侧自锁矫治器的研制迫在眉睫。本文自主研发了一款新型个性化舌侧自锁矫治器,并对其进行了优化及制造。研究课题来源于广东省教育部产学研结合项目―生物渐进舌侧正畸技术体系的数字化设计及配套矫治器的开发‖(项目编号:2010B08071101)。在本研究中,综合运用了逆向工程技术及有限元模拟软件建立了上下颌全牙列及矫治系统的三维有限元模型,通过理论分析与试验验证相结合的方法,对所设计的新型舌侧自锁矫治器进行了结构优化设计及制造。本文研究内容和结论如下:1、基于逆向工程技术依次使用Mimics10.01及Geomagic12.0软件建立了上、下颌全牙列三维数字化模型;同时,创新性地自主研发了一种新型低摩擦力个性化舌侧自锁矫治器及符合中国人特点的舌侧弓丝。2、提出一种支持向量机、灰色关联度及粒子群算法相结合的矫治器结构参数多目标优化方法,并以所设计的新型舌侧矫治器托槽盖为实例进行优化。结果表明:与传统优化算法相比,使用SVM-PSO算法进行优化,可使托槽盖的多目标灰色关联度提高7.59%,为复杂结构件优化问题提供了一种高效的解决方法。3、在ANSYS Workbench中建立了上下颌全牙列及矫治系统的三维有限元模型,并对矫治系统在咬合过程中的应力分布规律进行了瞬态动力学研究。结果表明:托槽体底板处产生的等效应力均要大于托槽体上其他部位的应力;通过在托槽盖上设置加强筋,使得托槽盖的最大等效应力降低了60.9%,避免了弓丝与托槽盖作用时过大的应力集中;通过以正畸力作为随机参数进行加载,验证了所设计矫治器的可靠性。4、制定了新型个性化舌侧矫治器成型工艺流程,并利用快速原型方法制造了所设计的个性化舌侧矫治器;通过对所加工的个性化舌侧矫治器进行试验,验证了模型的有效性以及合理性;同时,对所设计个性化自锁矫治器进行了摩擦力实验研究,结果表明,新型自锁托槽的摩擦力与传统托槽摩擦力相比降低了92%。