構造解析歯顎部の応力解析

  • 顎にインプラントを埋め込んだときの強度を解析したいが、形状データがない。
  • 測定データ(CTデータ)を使って、歯、顎の詳細なシミュレーションを行いたい。

CTデータからReal INTAGEを用いて抽出した歯と顎部をそれぞれ、STLに変換しました。 歯と上顎のデータから歯1本分のデータを切出しています。
取り込んだデータをANSYS Extended Meshingの側で修正します。歯と顎の骨は剛性や特性が違うため、領域を分けてメッシングします。メッシュは四面体で高次要素となる中間要素をつけています。構造解析では4面体低次要素では剛性が実際より高くなってしまうため、中間接点をつける必要があります。ANSYS Extended Meshingでは中間接点も自動で設定でき、中間接点が元の面上に作成できます。

次に上顎と歯の間に接触を定義します。材料物性値が異なるため、領域を分けてメッシングしているので、不連続のメッシュを定義するため、接触を定義します。接触領域はトレランスの距離を指定するだけで、自動検出できます。
最後に、構造解析の条件設定として切り出し面に対して拘束条件を加え、歯の先端に圧力荷重をかけて解析を実行します。

解析フロー

歯顎部での構造解析

解析結果

ANSYS Extended Meshingでのジオメトリ修正とメッシング、解析セットアップ

サンプル
  歯:12,056ファセットSTL
サンプル
  上顎:23,244ファセットSTL
サンプル

相当応力分布

変位量分布

解析種類

この事例では、上記に加えて以下のライセンスが必要です。


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