Упругая анизотропия дентина и эмали

Получена: 08 мая 2018; Исправлена: 11 июля 2018; Принята: 19 июля 2018
Цитирование: С.А. Муслов, Д.С. Лисовенко. Упругая анизотропия дентина и эмали. Письма о материалах. 2018. Т.8. №3. С.288-293
BibTex   DOI: 10.22226/2410-3535-2018-3-288-293

Аннотация на русском языке

Изменчивость коэффициентов Пуассона для дентина и эмали.Исследована анизотропия упругих свойств твердых тканей зуба – дентина и эмали. Дентин и эмаль рассмотрены как анизотропные среды гексагональной симметрии, упругие свойства которых описываются соответствующей матрицей упругих постоянных или коэффициентов податливости. Рассчитаны коэффициенты Пуассона и параметры упругой анизотропии. Получены экстремальные значения коэффициента Пуассона для дентина и эмали, а также значения коэффициентов Пуассона в частных ориентациях. По результатам расчетов отмечено, что данные параметры превышают характерные граничные значения, присущие изотропным материалам, в том числе известным композиционным, используемым в стоматологии для реставрации. Предположено, что это может приводить к образованию доменов перенапряжений на границе пломбировочный материал-дентин и пломбировочный материал-эмаль, сопутствовать росту микротрещин, ослаблять сцепление материала с дентином и эмалью, разрушать результаты реставрации композиционными материалами. Упругую анизотропию гексагональных кристаллов определяли через несколько параметров, поскольку на основании литературных данных считали, что нет такого показателя анизотропии деформации гексагональных кристаллов, который можно бы было считать основным. Также были построены ориентационные зависимости упругих модулей материалов. Оценена возможность предсказания “технических” упругих характеристик микронеоднородных материалов – композитов, какими являются твердые ткани зуба и кости скелета, на основе измерения и расчетов упругих параметров отдельных их компонентов. Представляется, что полученные данные будут способствовать лучшему пониманию вопроса о взаимосвязи архитектоники зуба и его механических свойств, проблем прочности биокомпозитов, а также оптимизации решения задач биомеханики зубочелюстной системы с учетом упругой симметрии составляющих её твердых тканей.

Ссылки (20)

1.
J. L. Katz, K. Ukraincik. J. Biomech. 4, 221 (1971). DOI: 10.1016/0021-9290(71)90007-8
2.
J. L. Katz. J. Biomech. 4, 455 (1971). DOI: 10.1016/0021-9290(71)90064-9
3.
I. Yu. Lebedenko, S. D. Arutyunov, S. A. Muslov, A. S. Useynov. Cathedra. 32, 24 (2010). (in Russian)[И. Ю. Лебеденко, С. Д. Арутюнов, С. А. Муслов, А. С. Усеинов. Кафедра. 32, 24 (2010).]
4.
I. Yu. Lebedenko, S. D. Arutyunov, S. A. Muslov, A. S. Useynov. Vestnik Rossiiskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Meditsina. 4, 637 (2009). (in Russian) [И. Ю. Лебеденко, С. Д. Арутюнов, С. А. Муслов, А. С. Усеинов. Вестник РУДН, серия Медицина. 4, 637 (2009).]
5.
J. F. Nye. Physical Properties of Crystals. Clarendon Press, Oxford (1957) 329 p.
6.
Yu. I. Sirotin, M. P. Shaskolskaya. Fundamentals of Crystal Physics. Mir, Moscow (1982) 640 p. (in Russian) [Ю. И. Сиротин, М. П. Шаскольская. Основы кристаллофизики. Москва, Наука (1979) 640 с.]
7.
L. D. Landau, E. M. Lifshitz. Theory of Elasticity. Vol. 7. Course of Theoretical Physics. Butterworth-Heinemann (1986) 195 p.
8.
T.‑C. Lim. Auxetic Materials and Structures. Springer Singapore (2015) 588 p. DOI: 10.1007/978‑981‑287‑275‑3
9.
R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko, M. A. Volkov. Phys. Mesomech. 17, 97 (2014). DOI: 10.1134/S1029959914020027
10.
H. M. A. Kolken, A. A. Zadpoor. RSC Adv. 7(9), 5111 (2017). DOI: 10.1039/C6RA27333E
11.
R. V. Goldstein, D. S. Lisovenko, A. V. Chentsov, S. Yu. Lavrentyev. Letters on materials. 7(4), 355 (2017). DOI: 10.22226/2410‑3535‑2017‑4‑355‑358
12.
M. Bilski, K. W. Wojciechowski. Phys. Status Solidi B. 253(7), 1318 (2016). DOI: 10.1002/pssb.201600140
13.
R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko, M. A. Volkov. Letters on materials. 6(2), 93 (2016). DOI: 10.22226/2410‑3535‑2016‑2‑93‑97
14.
S. S. Pertsov, G. M. Styureva, S. A. Muslov, A. A. Sinitsyn, A. A. Korneev, N. V. Zaitseva. Fundamentals of bio-mechanics for dentists. Moscow, MGMSU (2016) 109 p. (in Russian) [С. С. Перцов, Г. М. Стюрева, С. А. Муслов, А. А. Синицын, А. А. Корнеев, Н. В. Зайцева. Основы биомеханики для стоматологов. Москва, МГМСУ (2017) 109 с.]
15.
S. Lees, F. Rollins. J. Biomech. 5, 557 (1972). DOI: 10.1016/0021-9290(72)90027-9
16.
R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Dokl. Phys. 56(12), 602 (2011). DOI: 10.1134/S1028335811120019
17.
R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, M. A. Komarova, D. S. Lisovenko. Scripta Mater. 140, 55 (2017). DOI: 10.1016/j.scriptamat.2017.07.002
18.
T. D. Shermergor. The theory of elasticity of microinhomogeneous media. Moscow, Nauka (1977) 400 p. [Т. Д. Шермергор. Теория упругости микронеоднородных сред. Москва, Наука (1977) 400 с.]
19.
E. P. Bogdanov, I. A. Skoda. Relative parameters of elastic anisotropy for crystals with bcc and hcp lattice: Proceedings of "Progressive technologies in training and production". KTI VolgGTU (2006) P. 49 – 51. (in Russian) [Е. П. Богданов, И. А. Шкода. Относительные параметры упругой анизотропии для кристаллов с ОЦК и ГПУ решёткой: Материалы IV Всероссийской конференции "Прогрессивные технологии в обучении и производстве". КТИ ВолгГТУ (2006) С. 49 – 51.]
20.
T. P. Chernyaeva, V. M. Gritsina, E. A. Mikhailov, A. V. Ostapov. Voprosy atomnoy nauki i tekhniki. Series: Phys. Rad. Povr. Rad. Material. 4 – 2, 206 (2009). (in Russian) [Т. П. Черняева, В. М. Грицина, Е. А. Михайлов, А. В. Остапов. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физ. Рад. Повр. Рад. Материал. 4 – 2, 206 (2009).]