ДО МОДЕЛЮВАННЯ БІОМЕХАНІЧНИХ КОНСТРУКЦІЙ З М’ЯКИМИ ПРОШАРКАМИ

Анотація

Намагання закласти в досліджувану модель якомога більше властивостей її реального
прототипу не завжди приводять до очікуваного результату. Кваліфіковане моделювання
складних систем передбачає попередні оцінки взаємовпливу їхніх головних параметрів.
Зокрема, у дослідженнях біомеханічних систем часто трапляються проблеми врахування
взаємодії елементів різної жорсткості. Типовим об’єктом таких задач є людський зуб з шаром
м’якого періодонту, який розділяє досить тверді дентин кореня та кістку альвеолярного ложа.
Тонкість прошарку провокує на спрощення його моделювання, починаючи від повного
ігнорування до заміни певними контактними співвідношеннями. З іншого боку, надмірно
ускладнені моделі потребують невиправдано високих затрат обчислювальних ресурсів.
З використанням високоточних скінчено-елементних моделей тривимірної задачі теорії
пружності оцінено вплив рівня жорсткості шару періодонту на якісну картину напружено-
деформованого стану системи зуб-щелепа в умовах функціонального навантаження. Крім
підтвердження повної неспроможності моделювання живого зуба без врахування
геометричних і фізико-механічних параметрів періодонту, констатовано оптимальність
визначених Природою показників його жорсткості щодо демпфуючих властивостей
парадонтальних тканин.
Ключові слова: біомеханіка у стоматології, 3D метод скінчених елементів, багатошарові
структури.