鲁成林 作品数:16 被引量:91 H指数:7 供职机构: 上海大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 上海市教育委员会重点学科基金 杭州市科技发展计划项目 更多>> 相关领域: 医药卫生 理学 更多>>
牙冠修复体受触压载荷破坏的实验研究 被引量:3 2008年 由于陶瓷美观且成本较低,烤瓷熔附金瓷冠和全瓷冠是临床中治疗牙体缺损与牙体缺失最为常用的修复体,但瓷层的脆裂仍然是人造牙冠破坏的主要形式。参照磨牙结构和尺寸,利用独特的工艺制作了磨牙剖面试件,设计了加载装置,利用钨钢球触压模拟了口腔中的咀嚼载荷,在微型实验机准静态触压加载的同时,用CCD电视摄像机实时采集试件受载变化过程序列图;采用了二维数字图象相关法分析了烤瓷熔附金瓷冠和全瓷冠中微裂纹产生、演化及主要的破坏过程,确定了微裂纹产生时临界载荷大小和人造冠的破坏形式。 鲁成林 张东升 张修银 韩栋伟关键词:全瓷冠 人牙本质断裂力学行为的研究 被引量:8 2007年 目的探索人牙本质断裂力学性能与水分的关系,以及裂纹在牙本质中扩展的机制。方法采用 A 组(15~35岁)和 B 组(55~85岁)第三磨牙制作牙本质紧凑拉伸试件各5个,应用微细观数字图像相关法,测量保持水分状态下和脱水后试件表面的变形场,利用裂纹稳态扩展的方法研究牙本质的断裂力学行为。结果在保持水分状态下牙本质呈现出类似于黏弹性材料的特性,脱水后牙本质变脆。裂纹扩展时存在牙体组织未断开和裂尖钝化等现象。牙本质的断裂韧性为1.10~1.65 MPa·m^(0.5),B 组断裂韧性[(1.23±0.13)MPa·m^(0.5)]比 A 组[(1.45±0.20)MPa·m^(0.5)]低。结论牙本质断裂力学性能与水分联系紧密;牙本质有阻止裂纹扩展的能力,随年龄增加,牙本质的断裂力学性能呈下降趋势。 张东升 鲁成林关键词:牙本质 数字图像相关 腰椎力学分析的数值模拟与实验研究 被引量:7 2008年 采用数值模拟和实验测试技术对两种不同内固定法的腰椎模型进行应力和变形分析,基于CT图像建立L4-S1的三维数值模型,经ANSYS计算分析得出五种工况下的终板应力值;在实验中采用了一种薄膜压力测试传感器结合图像处理的方法,提高测试椎间盘压力分布的精度;同时采用数字图像相关技术对腰椎骨上下关节突在承载情况下的空间位移进行了测量,获得了腰椎间盘(L3-L4)在承受轴压、前屈后伸和侧弯情况下的压力分布,以及对应的关节突的位移迹线。结果表明:本研究采用的数值分析技术和实验开发的测试技术可操作性强,精度满足要求,有望在类似的生物力学分析中得到应用。 鲁成林 王丰 胡瑜辉 张东升关键词:腰椎 三维有限元分析 腰椎弓峡部裂单椎节和单节段固定生物力学研究 被引量:5 2010年 腰椎弓峡部裂一般手术治疗的内固定方式有单椎节固定、单节段固定。对于采用何种内固定方法尚不统一。我们通过有限元方法比较单椎节和单节段这两种固定方式的邻近终板应力分布特点。单椎节固定采用改良Gillet法,而单节段固定采用跨一个节段的经椎弓根螺钉钉棒固定。 顾晓民 陈雄生 鲁成林关键词:单节段固定 腰椎弓峡部裂 椎节 内固定方式 经椎弓根螺钉 内固定方法 单椎节与单节段内固定治疗腰椎椎弓峡部裂的有限元分析 被引量:8 2011年 目的通过单椎节和单节段内固定治疗腰椎椎弓峡部裂三维有限元模型的生物力学实验,比较峡部裂状态和两种内固定情况下邻近终板的应力变化。方法利用已经建立的L4双侧椎弓峡部裂三维有限元模型,重建下腰椎内固定物如椎弓根螺钉和连接杆,将两者组合构建单椎节和单节段内固定治疗腰椎椎弓峡部裂的有限元模型,在同样约束条件及载荷下进行有限元分析,比较腰椎峡部裂状态、单椎节、单节段内固定3种力学状态下邻近终板的应力变化情况。结果轴向加压时,两种内固定方式与峡部裂状态相比较在L4下终板应力均值差异有统计学意义(P<0.05),前屈、后伸、侧屈时单椎节固定方式终板应力均值与峡部裂状态相仿,而单节段固定方式与峡部裂状态相比较在L4下终板应力均值增高有统计学意义(P<0.05),在S1上终板应力均值差异也有统计学意义(P<0.05),旋转时单椎节固定方式与其他两种状态相比在S1上终板应力均值下降有统计学意义(P<0.05)。结论单椎节经椎弓根钉棒固定系统治疗腰椎弓峡部裂在轴向加压、前屈、后伸、侧屈、旋转时不仅能提供良好的固定,而且最大程度地保留了上下椎间盘的活动,尤其在旋转运动时对下一节椎间盘有良好的稳定作用。 顾晓民 贾连顺 陈雄生 鲁成林 刘洋 张东升关键词:腰椎椎弓峡部裂 有限元分析 内固定 应力分布 全瓷冠内部应力分布规律的三维有限元研究 被引量:9 2009年 目的运用有限元法分析全瓷冠的应力分布规律,为临床修复设计提供依据。方法利用CT断层影像构建右下第一磨牙全瓷冠三维有限元模型。设计5种加载方式:垂直集中载荷600N、垂直八点分布载荷600N、垂直偏舌侧载荷600N、10°偏颊侧载荷600N、颊侧20°咀嚼载荷225N,利用ANSYS软件分析各瓷层和界面的应力值大小。结果5种加载方式下全瓷冠应力分布的相同之处:加载点可引起饰面瓷应力集中,沿载荷方向核瓷内表面拉应力集中。5种加载方式下全瓷冠应力分布的不相同之处:垂直集中载荷作用下,全瓷冠颈部肩台拉应力分布均匀;10。偏颊侧载荷仅使全瓷冠颊舌侧颈部肩台拉应力集中,最大值为32.25MPa;颊侧20°咀嚼载荷引起全瓷冠颊侧、近中、远中颈部肩台拉应力集中,最大值为11.29MPa。结论制作全瓷冠应增加咬合接触面积,减少牙尖斜度,并提高颈部肩台陶瓷的抗拉能力。 鲁成林 吴艳玲 张修银 张东升关键词:有限元分析 牙应力分析 全瓷冠 采用“漏斗技术”植入椎弓根螺钉固定胸段脊柱的生物力学研究 被引量:5 2010年 目的研究用"漏斗技术"植入椎弓根螺钉对固定胸段脊柱生物力学性能的影响。方法采集成人胸节段脊柱(T6~T10)标本14具。将这些标本分为两组,每组7具,分别用"漏斗技术"和Magerl技术作椎弓根螺钉固定。对完整和固定的脊柱标本分别测量各种体位下的位移刚度、包括纵向压缩、前屈、后伸、左右侧屈及轴向旋转,并测量椎弓根螺钉的拔出强度。结果与完整脊柱段相比,两种技术内固定均使脊柱标本的位移刚度明显增加(P<0.05),但这两种技术间无显著差异。用"漏斗技术"固定的螺钉拔出强度明显低于Magerl法固定(P<0.05)。结论由于"漏斗技术"咬除了椎弓根后侧部分骨质,可提高置钉的准确性和安全性。虽然该技术对固定脊柱的刚度无显著影响,但可降低螺钉的锚固强度。因此,我们建议将其作为胸椎椎弓根螺钉固定的一种补充方法。 刘良乐 汤呈宣 杨国敬 张力成 鲁成林 张东升 潘可平关键词:胸椎 椎弓根 生物力学 全瓷冠触压破坏的实验研究 被引量:1 2009年 采用实验的方法研究全瓷冠切片在受触压载荷下的破坏机制。制作了新颖的全瓷冠切片模型,平板层状切片模型的破坏模式验证了切片模型的可行性,颊舌向切片试件不仅具有锥形裂纹和放射状裂纹,还具有肩台脱粘新型破坏模式。结合高分辨率的图像采集系统,应用数字图像相关法分析研究两种类型试件的微裂纹产生和扩展过程,精确地确定了微裂纹产生时的临界载荷大小。为在实验室环境中研究全瓷冠的破坏机制和使用寿命提供了实际测试手段。 鲁成林 张修银 吴艳玲 张东升关键词:生物力学 全瓷冠 下颌第一磨牙全瓷冠三维有限元建模及力学分析 被引量:13 2009年 目的:使用一种新方法建立下颌第一磨牙双层全瓷冠的三维有限元模型。方法:以两种不同比例的硫酸钡与自凝塑料混合物来代替陶瓷制作双层全瓷冠,经Micro-CT扫描获取图像,Simpleware软件建模,Geomagic软件光滑处理,Ansys11.0分析软件进行网格划分及分析。实验模拟牙尖交错的功能状态进行应力力学计算分析。结果:建立了下颌第一磨牙双层全瓷冠的三维有限元模型,单元数800491,节点数1128058。全瓷冠第一主应力的分布从高到低依次为:载荷相应核瓷组织面(38.12MPa)、饰瓷加载点周围(26.71MPa)、加载侧肩台核瓷内表面(17.98MPa),其余部分的应力分布均匀且较低。结论:将显影塑料代替双层全瓷冠并用Micro-CT扫描,通过Simple、Geomagic、Ansys软件建模的方法可行,为全瓷冠有限元的分析提供了一种更精确、简便的建模方法。应力分析提示全瓷冠咬合接触点、颈部肩台及核瓷组织面是张应力集区域。 吴艳玲 鲁成林 张东升 张修银关键词:全瓷冠 有限元分析 下颌第一磨牙 建模方法 全瓷冠修复体的破坏机理研究 全瓷材料因其稳定的生物相容性和良好的美学特征被广泛地应用于口腔修复中,然而它们是脆性材料易遭受拉伸破坏,临床成功率并不理想,研究全瓷冠的破坏机理对提高其使用寿命具有重要意义。由于当前测试方法的限制,在半透明全瓷冠中无法观... 鲁成林关键词:全瓷冠 数字图像相关 有限元分析 压痕法