2.4 条件假设及边界约束

2.4 条件假设及边界约束

2.4.1 模型的实验条件假设

为了使建模更加方便、准确,后续数据分析更加简化,在模型构建中进行了如下假设与简化:

(1)没有细致分为颞肌前束、中束、后束及咬肌的浅层和深层。肌肉和骨之间起到连接作用的骨膜没有进行建模,但在连接部分处进行了共面处理,没有构建关节盘上下软骨,因关节盘上下软骨只起到缓冲压力的作用,对关节盘的位移和应力分布影响不大。

(2)假设模型中所有组织结构均为各向同性、均质和连续的材料。(https://www.daowen.com)

2.4.2 模型的边界约束和下颌骨加载设定

(1)加载方式及大小 给予定向定量的矢状位移加载,选定下颌骨矢状正中最前点作为模拟位移加载点,对下颌骨定量的加载矢状向前伸位移,分别模拟下颌位于下颌最大前伸量的20%、40%、60%、68%(医师经验位[29])、70%、75%(患者调节位)、80%、100%医师经验位以及患者调节位。临床上测量患者下颌最大前伸量为11.00 mm,故模拟的下颌前伸位移分别为2.20、4.40、6.60、7.48、7.70、8.25、8.80、11.00 mm。

(2)边界约束 假设模型材料和组织为均质连续,各向同性的线弹性材料,当材料承受力作用时发生较小变形,并且假设模型的各部分在加载一定量的力量时不发生相对滑动,限制与颈椎相连的肌肉部分位移,限制气道后半部分的位移,对下颌骨采用限制颏突的位移,限制下颌角部位X、Z方向的位移。

髁突与关节盘之间、关节盘与颞骨关节窝之间定义为接触关系。约束颞骨上表面的位移为零,矢状平面设为对称约束。对髁突和喙突的上表面限制所有自由度,关节囊上表面同样限制位移,下颌角咬肌附着处限制水平和垂直方向上的位移,不限制下颌矢状方向上的前伸运动。模型中各种材料和组织除下颌骨位各向异性外,其余均考虑为连续、均质、线性、各向同性的线弹性材料。上牙列做固定约束,限制模型的整体移位。