Podrobno

Numerična analiza termomehanskih napetosti na CT modelu človeškega zoba ter primerjava z analitičnim modelom
ID Omahen, Matija (Avtor), ID Brojan, Miha (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (8,47 MB)
MD5: 9F8D7F5398DC40EBF34DF7434D61F978

Izvleček
Eden od vzrokov za nastanek razpok v človeških zobeh so napetosti, ki so posledica hitrih temperaturnih sprememb. Za boljše razumevanje pojava je v zaključni nalogi predstavljena numerična analiza s končnimi elementi CT modela človeškega zoba in primerjava rezultatov z analitičnim modelom s poenostavljeno geometrijo. Oba modela upoštevata slojevitost zoba z vključevanjem vseh treh tkiv: sklenine, zobovine in pulpe. Za model v simulaciji izhajamo iz CT slik človeškega zoba, iz katerih je preko segmentacije različnih tkiv z odprtokodnimi programskimi paketi izdelan 3D model. Model je po dodatni obdelavi vstavljen v numerično simulacijo v programskem paketu ANSYS. Obremenitev predstavlja stacionaren in nestacionaren temperaturni profil, ki nastane kot posledica nenadnih temperaturnih sprememb. V analitičnem modelu se kompleksno geometrijo človeškega zoba poenostavi s troplastnim cilindrom. V programskem okolju Wolfram Mathematica se preko reševanja Fourier-jeve diferencialne enačbe prevoda toplote izračuna časovno in prostorsko odvisen temperaturni profil. Z uporabo Hooke-ovega zakona in ravnovesnih enačb mehanike se ob predpostavki posplošenega ravninsko deformacijskega stanja izračuna pripadajoče napetosti in deformacije. Rezultat obeh se nato primerja glede na dobljeno temperaturno funkcijo in napetostno-deformacijsko stanje.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:termomehanika, nestacionaren prevod, človeški zobje, CT slike, numerični modeli, analitični modeli
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Leto izida:2025
Št. strani:XX, 56 str.
PID:20.500.12556/RUL-171372 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:519.6:539.3:616.314(043.2)
COBISS.SI-ID:246957059 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:23.08.2025
Število ogledov:162
Število prenosov:34
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Numerical analysis of thermomechanical stresses on a CT model of a human tooth and comparison with analytical model
Izvleček:
One of the causes of cracks in human teeth is stress resulting from rapid temperature changes. For a better understanding of the phenomenon, this master thesis presents a numerical analysis with finite elements of a CT model of a human tooth and a comparison of the results with an analytical model with a simplified geometry. Both models follow the layering of the tooth by including all three tissues: enamel, dentine and pulp. For the model in the simulation, we start from a CT image of a human tooth, from which a 3D model is created through the segmentation of various tissues using open source software packages. After additional processing, the model is inserted into the numerical simulation in the ANSYS software package. The load represents the stationary and non-stationary temperature profile that occurs as a result of sudden temperature changes. In the analytical model, the complex geometry of the human tooth is simplified with a three-layered cylinder. In the Wolfram Mathematica software environment, the time- and space-dependent temperature profile is calculated by solving the Fourier differential equation of heat transfer. Using Hooke's law, the equilibrium equations of mechanics and assuming a generalized plane strain state, the associated stresses and strains are calculated. Both models are then compared according to the obtained temperature function and stress-strain state.

Ključne besede:termomechanics, transient conduction, human teeth, CT images, numerical models analitical models

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj