切齒首次咬合過程的力學分析.pdf

1、切齒首次咬合過程作為咀嚼活動的開始，對研究人類咀嚼過程中牙齒與固體食品間的相互作用具有重要意義。因為人類在對食品材料進行接觸、擠壓、變形、斷裂的力學過程中，感官感知機制可以感知許多咬合參數(shù)（咬合力大小、方向、咬合速度等）。對此牙科專家、口腔生理學家以及食品專家做了大量研究，研究結(jié)果不僅可以用于對牙周組織健康發(fā)育的評估、牙科疾病的治療、義齒材料的研發(fā)和義齒結(jié)構(gòu)的設(shè)計，并且有助于對新食品開發(fā)和生產(chǎn)過程中食品質(zhì)感性能的評估。
　　本研究

2、利用楔形體模型從理論上分析了切齒首次咬合過程中咬合力的變化規(guī)律，理論結(jié)果表明，咬合力分布規(guī)律與切齒的幾何尺寸以及上下切齒之間的運動規(guī)律有關(guān)，同時也受到不同食品材料的斷裂韌度、切齒與食品材料間的摩擦系數(shù)的影響。為了研究咬合力的分布規(guī)律:
　　首先本文通過上、下頜骨繞髁骨簡化得到的旋轉(zhuǎn)的桿件模型，計算了上下切齒之間的相對運動關(guān)系，鑒于缺乏食品材料力學性能有關(guān)參數(shù)的數(shù)值，本文又根據(jù)楔形體模型以及固體材料產(chǎn)生斷裂時的能量耗散原理測量了食品

3、材料的斷裂韌度，同時利用自制的傳感器測量了食品材料與楔形體之間的摩擦系數(shù)。
　　然后根據(jù)咬合力大小的理論公式以及上下切齒之間的運動規(guī)律和所測量的食品材料力學性能的數(shù)值，驗證了理論分析的咬合力大小的變化趨勢與實際實驗測量的值基本一致。
　　最后，利用數(shù)字圖像相關(guān)方法分析了不同固體食品在切齒咬合力作用下食品材料位移場和應(yīng)變場的分布規(guī)律，以此來分析在咬合力作用下食品材料的變形和斷裂模式，對食品抵抗變形和斷裂的能力作出詮釋。