I. Tổng quan
Luận văn tập trung vào nghiên cứu độ bền mỏi của hàm giả trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí, đặc biệt là phục hình răng tháo lắp toàn hàm. Vấn đề gãy hàm giả do mỏi là một thách thức lớn, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của người cao tuổi. Tại Việt Nam, tỷ lệ người cao tuổi mất răng toàn bộ khá cao, đòi hỏi các giải pháp kỹ thuật tiên tiến để nâng cao độ bền và tuổi thọ của hàm giả. Luận văn sử dụng mô hình số để xác định tuổi thọ của hàm giả mà không cần thực nghiệm, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.
1.1 Trạng thái tải trọng phức tạp
Trong thực tế, độ bền mỏi của vật liệu thường được xác định qua các thí nghiệm với tải trọng đơn trục. Tuy nhiên, tải trọng phức tạp trong miệng khi nhai đòi hỏi một phương pháp đánh giá chính xác hơn. Luận văn đề xuất sử dụng ứng suất tương đương để so sánh với giới hạn bền mỏi của vật liệu, giúp dự đoán hư hỏng cấu trúc dưới tác động của tải trọng động.
1.2 Tính chất vật liệu
Vật liệu sử dụng trong phục hình răng tháo lắp toàn hàm chủ yếu là nhựa polymethyl methacrylate (PMMA), có tính chất dòn và dễ bị nứt gãy dưới tác động lặp lại. Luận văn phân tích các phương pháp thử nghiệm vật liệu như thử uốn 3 điểm và thử kéo nén, nhằm xác định độ bền và giới hạn đàn hồi của vật liệu.
II. Cơ sở lý thuyết
Luận văn trình bày các khái niệm cơ bản về lý thuyết mỏi và cơ học phá hủy, áp dụng trong đánh giá độ bền của hàm giả. Các yếu tố như chu kỳ ứng suất, giai đoạn phát triển vết nứt, và sự phân bố ứng suất không đều được phân tích chi tiết. Đặc biệt, luận văn nhấn mạnh vai trò của vết khắc trong việc gây ra sự phân bố ứng suất không đồng đều, dẫn đến hư hỏng cấu trúc.
2.1 Chu kỳ ứng suất
Các chu kỳ ứng suất bao gồm chu kỳ đối xứng, chu kỳ bất đối xứng, và chu kỳ xung động. Mỗi loại chu kỳ có ảnh hưởng khác nhau đến độ bền mỏi của vật liệu. Luận văn sử dụng các chu kỳ này để mô phỏng tải trọng thực tế trong miệng khi nhai.
2.2 Giai đoạn phát triển vết nứt
Quá trình mỏi được chia thành ba giai đoạn: bắt đầu nứt, lan truyền vết nứt, và phá hủy mỏi. Luận văn tập trung vào việc xác định thời gian bắt đầu nứt, yếu tố quan trọng trong dự đoán tuổi thọ của hàm giả.
III. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng các phương pháp phân tích ứng suất tiên tiến như phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), mô hình đàn hồi quang học, và cảm biến điện trở để đánh giá độ bền mỏi của hàm giả. Các phương pháp này cho phép phân tích chính xác sự phân bố ứng suất và biến dạng trên nền phục hình, giúp xác định các vùng chịu lực tác động chính.
3.1 Phương pháp phần tử hữu hạn
Phương pháp phần tử hữu hạn được sử dụng để mô phỏng sự phân bố ứng suất và biến dạng trên nền phục hình. Phương pháp này đòi hỏi độ chính xác cao trong việc tạo mẫu và đảm bảo sự kết dính hoàn hảo giữa các vật liệu.
3.2 Cảm biến điện trở
Phương pháp sử dụng cảm biến điện trở giúp đo lường chính xác ứng suất biến dạng trên bề mặt nền phục hình. Các thay đổi điện trở được ghi nhận và chuyển đổi thành giá trị ứng suất, cung cấp dữ liệu định lượng cho nghiên cứu.
IV. Kết quả và ý nghĩa
Luận văn đã xác định được các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ bền mỏi của hàm giả, bao gồm tính chất vật liệu, sự phân bố ứng suất, và tải trọng động. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện thiết kế và vật liệu sử dụng trong phục hình răng tháo lắp toàn hàm, giúp nâng cao tuổi thọ và giảm thiểu chi phí sửa chữa.
4.1 Điểm mới của nghiên cứu
Luận văn đưa ra phương pháp mới trong việc sử dụng mô hình số để dự đoán tuổi thọ của hàm giả mà không cần thực nghiệm. Phương pháp này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời cung cấp kết quả chính xác hơn.
4.2 Triển vọng ứng dụng
Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực nha khoa và kỹ thuật cơ khí, giúp cải thiện chất lượng phục hình răng và nâng cao chất lượng cuộc sống cho người cao tuổi.
