본 연구에서는 균열선단 주위의 응력장을 균열선단으로부터 떨어진 일직선상에서 유한요소법에 의해 계산된 광탄성 등색프린지 차수와 급수형 등각사상 맵핑함수를 이용하여 해석하였다. 해석된 광탄성 응력장을 실제의 광탄성프린지와 비교하였다. 정성적인 비교가 용이하도록 디지털 영상처리에 의해 등색프린지 패턴을 2 배로 증식시키고, 증식된 프린지를 다시 세선처리하여 서로 비교하였다. 유한요소법으로 계산된 프린지 차수를 이용한 하이브리드 응력장 해석에 의해 계산된 프린지와 광탄성 실험에 의한 실제의 프린지를 정성적이고 정량적인 비교를 하였다. 입력된 변위와 계산된 변위의 퍼센트 오차는 18 개의 데이터 모두 6.0% 이하로 서로 일치하였다. 또한 하이브리드 기법에 의한 정규화시킨 응력확대계수 $K_I$ 및 $K_{II}$는 유한요소법과 경험식으로 계산된 값에 근접하였다.
The purpose of this study was to analyze the magnitude and distribution of stress using photoelastic model with the rigid connection using T-block attachment and non-rigid connection using key & keyway attachment. The vertical load of 16 Kg was applied on the central fossa of the tooth, the pontic and the implant, and the pattern and distribution under each condition was analyzed. The following results were obtained : 1. In case of vertical load on the central fossa of the implant, the stress was concentrated at the apex of the implant involving the mesial alveolar bone in both fixed partial denture with the rigid connection and that with the nonrigid connection and the stress concentration at the mesial cervical area of the implant was a little more in the nonrigid connection than in the rigid connection. 2. In case of vertical load on the central fossa of the pontic, the stress was concentrated at the apex of 2nd bicuspid in both 3 unit fixed partial denture with nonrigid connection and that with the rigid connection. The stress was more concentrated at the mesial alveolar bone of the implant, but the stress distribution at the natural teeth more favorable at the rigid connection than at the non-rigid connection in case of 4 unit fixed partial denture. 3. In case of vertical load of the central fossa of the 2nd bicuspid, much stress with 3 fringe order was observed at the apex of the 2nd bicuspid in the 3 unit fixed partial denture, but relatively even stress distribution was observed at the apex of the implant, the 1st and 2nd bicuspid, and the adjacent cuspid in the 4 unit fixed partial denture.
저자는 두개의 브로네마트 임플란트를 지대치로 하는 가공의치를 제작할 때 임플란트의 길이에 따른 임플란트 주위 조직의 응력분산양상을 평가하기 위하여 임플란트의 길이가 각각 10mm, 7mm, 5mm인 여섯가지의 실험모형을 제작하고 가공의치 중아부에 64kg의 수직하중을 가하여 2차원적 광탄성응력분석 실험을 행하여 비교 분석 해본 바, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 여섯가지 실험모형 중 응력분산 양상은 실험모형 I (10mm, 10mm)일 경우가 가장 좋았다. 2. 근심과 원심에 같은 길이의 임플란트를 매식하였을 경우, 응력은 대체로 임플란트 표면적의 감소에 비례하여 증가하였다. 3. 근심과 원심에 다른 길이의 임플란트를 매식하였을 경우, 짧은 쪽 임플란트의 경부에 응력이 집중되었다.
The purpose of this study is to evaluate the stress distribution in the bone around dental implants supporting mandibular overdenture according to the number of implant and the type of attachment. Two or four implants were placed in an edentulous mandibular model and three dimensional photoelastic stress analysis was carried out to measure the fringe order around the implant supporting structure and also to calculate principal stress components at cervical area of each implant. The attachments tested were rigid and resilient type of Dolder bar, Round bar, Hader bar and Dal-Ro attchment. The results were as follows ; 1. In 2-implant supported overdenture using Round bar, Hader bar, and Dal-Ro attachment, compressive stress pattern was observed on the supporting structure of implant on loaded side, while tensile stress pattern in unloaded side. 2. In 2-implant supported overdenture using Dolder bar, the rigid Dolder bar shared the occlusal loads between 2 implants in a more favorable manner than was exhibited by the resilient type, while the resilient type placed a more stress on the distocervical area of the implant on the loaded side. But compressive stress pattern was observed in both the loaded and unloaded sides in either case. 3. In 2-implant supported overdenture, rigid and resilient type of Dolder bar exhibited more cross arch involvement than the Round bar, Hader bar, or Dal-Ro attachment. 4. In 4-implant supported overdenture using resilient Dolder bar and Hader bar, stress turned out to be distributed evenly among the implants between loaded and unloaded side, but thor was no reduction in the magnitude of the stress in the surrounding structure of implant contratry to 2-implant supported overdenture. 5. The stress pattern at cervical area of implant was different with the number of implant or the type of attachment but the overload, harmful to surrounding structure of implant, was not observed.
본 연구는 협측 이소맹출된 상악 제2대구치의 협측 반대교합을 개선하기 위해 사용되는 maxillary posterior crossbite appliance에 의해 상악 제2대구치의 치근단과 그 주위의 치조골에 발생되는 응력분포를 알아보기 위해 광탄성법을 이용하여 분석하였다. 상악의 치조골을 재현하기 위해 PL-3형의 epoxy resin과 PL-3보다 경질인 레진치아를 사용하여 협측 이소맹출된 상악 제2대구치를 광탄성모형으로 재현하였다. 광탄성 모형상에 maxillary posterior crossbite appliance를 적용하고 힘을 가하기 전과후의 응력분포를 알아보기 위해 원형편광기를 사용하여 모형의 전후방에서 관찰하였다. 이상의 연구를 통해 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 상악 제2대구치의 구개면에 힘을 가한 경우, 협측과 구개측 치근첨에는 무늬차수 0.6차와 치경부에는 무늬차수 0.9차의 응력이 집중이 되어 나타났고 회전중심이 구개측 치근은 치근첨에, 협측 치근은 치근 1/4부위에 발생하였으며 이로 인해 제2대구치에 구개측으로의 비조절성 경사이동 및 회전력이 발생하였다. 2. 상악 제2대구치의 협측면에 힘을 가한 경우에는 구개면에 힘을 가한 경우 보다 협측과 구개측의 치근첨에 더 많은 무늬차수 2.2차의 응력이 발생하였다. 또한 치근하방의 치조골 부위에 응력의 발생과 함께 구개측 치근의 회전중심은 사라지고 협측 치근은 치근첨으로 이동하여 이로 인해 구개측으로의 조절성 경사이동 및 함입력이 발생하였다. 3. 상악 제2대구치의 협측이나 설측에 힘을 가한 경우, 고정원인 제1대구치는 치근첨부위에 소량의 응력이 발생하였고, 편측의 제2대구치에만 힘을 가한 경우보다 양측의 제2대구치에 동시에 힘을 가한 경우에서 더 많은 양의 응력이 제1대구치에 발생하였다. 이상의 결과는 협측 이소맹출된 상악 제2대구치의 구치부 협측 반대교합을 개선하기 위해 사용되는 maxillary posterior crossbite appliance를 적용할 때, 제1대구치의 고정원 상실을 최소화하기 위해서는 편측의 제2대구치를 먼저 개선시키고 그 후 반대측 제2대구치의 개선을 도모하는 것이 바람직하다는 것을 의미한다. 또한 구개측면보다는 협측면에서 견인력을 가하여 제2대구치에 함입력과 구개측으로의 조절성 경사이동을 발생시키는 것이 구치의 정출 및 회전에 의해 야기될 수 있는 교합장애를 방지할 수 있으리라 사료된다.
본 연구는 설측 이소맹출된 하악 제2대구치의 협측 반대교합을 개선하기 위해 사용되는 mandibular posterior crossbite appliance에 의해 하악 제2대구치의 치근단과 그 주위의 치조골에 발생되는 응력분포를 알아보기 위해 광탄성법을 이용하여 분석하였다. 하악의 치조골을 재현하기 위해 PL-3 형의 epoxy resin과 PL-3 보다 경질인 레진치아를 사용하여 설측 이소맹출된 하악 제2대구치를 광탄성모형으로 재현하였다. 광탄성 모현상에 mandibular posterior crossbite appliance를 적용하고 힘을 가하기 전과후의 응력 분포를 알아보기 위해 원형편광기 를 사용하여 모형의 전후방에서 관찰하였다. 이상의 연구를 통해 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 하악 제2대구치의 협측면에 힘을 가한 경우, 설측 치조정과 치근첨 부위에 응력이 집중되어 나타났고 회전중심이 치근 협측면의 중간 1/3부위와 치근첨 부위에 발생하였으며 이로 인해 제 2대구치에 협측으로의 비조절성 경사이동 및 회전력이 발생하였다. 2. 하악 제2대구치의 설측면에 힘을 가한 경우에는 협측면에 힘을 가한 경우 보다 치근첨에 더 많은 응력이 발생하였다. 또한 치근하방의 치조골 부위에 응력이 증가하였으며 치근의 협측면과 치근첨 부위의 회전중심도 없어져 이로 인한 협측으로의 조절성 경사 이동 및 함입력이 관찰되었다. 3. 하악 제2대구치의 협측이나 설측에 힘을 가한 경우, 고정원인 제1대구치의 치근첨 부위는 힘을 가하기 전의 초기 응력상태와 비교할 때 응력의 증가는 보이지 않아 구치부 협측 반대 교합의 개선시 하악의 설측 호선은 효과적인 고정원으로 사용될 수 있다. 이상의 연구 결과는 설측 이소맹출된 하악 제2대구치의 구치부 협측 반대교합을 개선하기 위해 사용되는 mandibular posterior crossbite appliance를 적용할 때, 제2대구치의 협측면보다는 설측면에서 힘을 부여하는 것이 교합장애를 야기시킬 수 있는 비조절성 경사이동과 구치의 회전을 피하면서 협측으로의 조절성 경사이동 및 함입력을 적용시킬 수 있음을 의미한다.
An analysis using FEM simulation was conducted to predict residual stresses and birefringence in simple compressed cylindrical glass as a preliminary part of the optimum design determination of optical lenses. The FEM simulation with the Maxwell viscoelastic constitutive model was used to predict thermal induced residual stresses and birefringence during the compression test considering stress relaxation. Also the linear photoelastic theory was introduced to calculate birefringence from the residual stress state. The simulation results were in good agreement with deformation and birefringence distribution in the existing experimental result.
The purpose of this experimental study was to analyze the stress distribution from fixed partial dentures to the surrounding structures. This study was carried out on the experimental bridges with K-L blade, F.D.B.I.-11 type, F.D.B.I.-21 type, shape-memory metal blade and two-Apacerams as posterior abutment. The stress patterns and fringes were observed through the circular transmission polariscope. The results of this study were obtained as follows: 1. The stress was more concentrated to the roots apex than the implants. 2. In all blade implants, the stress was more concentrated to the distal side than the mesial side. 3. F.D.B.I.-11 type was more stress concentrated than the 21 type. 4. Shape-memory metal blade was the most effective for stress distribution. 5. Apacerams were more stress concentrated than the blde types and in the model of Apaceram with rubber-ring, anterior root was tipped distally.
An analysis using FEM simulation was conducted to predict residual stresses and birefringence in simple compressed cylindrical glass as a preliminary part of the optimum design determination of optical lenses. The FEM simulation with the Maxwell viscoelastic constitutive model was used to predict thermal induced residual stresses and birefringence during the compression test considering stress relaxation. Also the linear photoelastic theory was introduced to calculate birefringence from the residual stress state. The error of simulation results between experimental results in the birefringence value at the center of glass specimen is $4.2\%$, and the error in the maximum radius of deformed glass specimen is $1.2\%$. The simulation results were in good agreement with deformation and birefringence distribution in the existing experimental result.
발치 환자의 치료에서 결과의 안정성과 심미적인 요구를 만족하기 위해서는 상악 전치의 전후방 및 수직적인 위치와 순설측 경사를 올바르게 설정하여야 한다. 상악 치열에서 제 1 소구치를 발거하고 견치를 발치 공간으로 후방이동시킨 상태에서, 호선을 이용하여 전치를 후방견인시킬 때 치아의 설측 경사와 정출과 같은 부작용이 일어날 수 있으므로 이를 방지하기 위해 다양한 방법으로 힘과 모멘트의 조절을 시도하여야 한다. 치관의 한 지점에 적용되는 힘의 크기와 모멘트의 비율에 따라 치근막에 나타나는 응력분포가 변화하고 이를 알아냄으로써 치아이동 양상을 예측할 수 있다. 상악 전치부에 직접 힘을 가하게 되는 J-hook headgear는 전치부의 모멘트를 변화시키는 효과를 제공하므로, 본 연구에서는 호선의 전치부에 각각 다른 토오크를 부여하고 각 상태에서 J-hook headgear를 후상방으로 적용하였을 때 모멘트 변화에 따른 응력분포의 변화를 광탄성법으로 관찰하였다. 치조골 부위를 광탄성 레진으로 대체한 모형을 제작하고 인공 치아에 .022" slot의 standard edgewise bracket을 부착하였다. 측절치 bracket 원심 1mm지점 에 높이 7mm의 vertical loop을 가지는 호선을 .020" $\times$ .025" stainless steel wire 로 제작하였으며 중절치와 측절치 사이에 high pull f-hook headgear를 위한 hook을 납착하였다. 전치부에서 $0^{\circ},\;7^{\circ},\;14^{\circ}$ 의 토오크를 각각 부여한 뒤, loop을 1mm activation하였을 때 나타나는 응력분포와 각각에 high pull J-hook headgear를 교합면에 대하여 후상방 $35^{\circ}$ 방향으로 200mg의 힘을 적용했을 때의 응력분포를 비교하였여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결론 1. $0^{\circ}$ 토오크에서는 치근의 치근단측 1/2부위에 응력이 분포하였으나 순측에 비해 설측이 약하고 좁게 나타났고 특히 치근단에 집중된 응력은 순, 설측 모두에서 high pull J-hook headgear의 사용으로 감소하였다. 2. $7^{\circ}$ 토오크에서는 치근면을 따라서 응력이 분포하는데, 순측으로는 치조정에서부터 나타나는 응력이 치근면을 따라 서 치근단측 1/3부위까지 점차 폭이 좁아졌고, 설측은 순측보다는 약한 응력이 치근의 치관측 1/3에서부터 치근단까지 나타났다. 치근단에서는 순측보다 설측이 더 강하게 나타났고, high pull J-hook headgear의 사용으로 전반적으로 응력의 크기와 폭의 증가가 있었다. 3. $14^{\circ}$ 토오크의 호선에서는$7^{\circ}$ 토오크의 호선과 분포하는 응력의 양상은 유사하지만 좀 더 강하게 나타났고, 순측에서 는 치근면의 중앙부위가 폭이 가장 넓게, 설측에서는 순측에 비해 균일한 폭으로 응력이 분포하였다. 치근면을 따라서 나타나는 응력은 headgear를 사용하는 것이 사용하지 않은 경우보다 강하였고 순측보다는 설측이 더 강하였다. headgear를 사용하였을 때 치근단의 응력 집중은 순측에서보다 설측에서 더 크게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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