Khảo sát tỷ lệ hạ huyết áp tư thế đứng và một số yếu tố nguy cơ ở người cao tuổi trong cộng đồng tại địa bàn quận 4 thành phố hồ chí minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
------------------

NGUYỄN HỮU BẢO THƯ

ẢNH HƯỞNG CỦA VẬT LIỆU

CHỐT - CÙI GIẢ LÊN SỰ PHÂN BỐ
ỨNG SUẤT TRÊN RĂNG ĐÃ ĐIỀU

TRỊ NỘI NHA: PHÂN TÍCH PHẦN
TỬ HỮU HẠN BA CHIỀU
LUẬN VĂN THẠC SĨ Y HỌC

Thành Phố Hồ Chí Minh – 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
------------------

NGUYỄN HỮU BẢO THƯ

ẢNH HƯỞNG CỦA VẬT LIỆU CHỐT - CÙI

GIẢ LÊN SỰ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TRÊN
RĂNG ĐÃ ĐIỀU TRỊ NỘI NHA: PHÂN TÍCH
PHẦN TỬ HỮU HẠN BA CHIỀU

Chuyên ngành: RĂNG HÀM MẶT
Mã số: 60720601

LUẬN VĂN THẠC SĨ Y HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN HÙNG LÂM

Thành Phố Hồ Chí Minh – 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu c ủa tôi. Các s ố liệu, kết quả

nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng b ố trong b ất kỳ
cơng trình nào khác.

Nguyễn Hữu Bảo Thư


MỤC LỤC
Trang
Danh mục các từ viết tắt và các ký hiệu ..................................................... i
Đối chiếu một số thuật ngữ Việt-Anh ......................................................... i
Danh mục bảng............................................................................................ ii
Danh mục biểu đồ ....................................................................................... ii
Danh mục hình ............................................................................................ iii

Danh mục cơng thức ................................................................................... vii
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................ 1
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Sơ lược về chốt ống tuỷ
1.1.1 Định nghĩa ....................................................................................... 4
1.1.2 Phân loại .......................................................................................... 4
1.1.3 Vật liệu ............................................................................................ 5
1.1.4 Ưu và khuyết điểm .......................................................................... 7
1.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng lên sự thành công của răng
phục hồi với chốt-cùi giả ................................................................ 7

1.2. Ứng suất
1.2.1. Khái niệm .......................................................................................... 8
1.2.2. Ứng suất Von Mises .......................................................................... 13
1.2.3. Năng lượng biến dạng ....................................................................... 15
1.3. Phân tích phần tử hữu hạn............................................................. 17
1.3.1. Các nghiên cứu sử dụng phương pháp PTPTHH hai chiều .............. 23
1.3.2. Các nghiên cứu sử dụng phương pháp PTPTHH ba chiều ............... 25
1.4.

Lực nhai ........................................................................................... 31

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG và PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1.

Đối tượng nghiên cứu ................................................................... 34

2.2.

Phương pháp nghiên cứu


2.2.1. Thiết kế nghiên cứu......................................................................... 34
2.2.2. Vật liệu nghiên cứu ......................................................................... 35
2.2.3. Phương tiện nghiên cứu .................................................................. 36

2.3.
Các bước tiến hành nghiên cứu
2.3.1. Phát triển mơ hình hình học với Solidwork .................................... 37
2.3.2. Thiết lập mơ hình trong Ansys ....................................................... 39
2.4.

Trình bày kết quả............................................................................ 45

Chương 3: KẾT QUẢ
3.1. Giá trị ứng suất tương đương Von Mises tối đa ở ba vùng: chốtcùi giả đúc, ngà răng, và xi-măng gắn ........................................................ 47
3.2. So sánh các giá trị này của hai mẫu chốt-cùi giả đúc ở từng vùng ...... 47
3.3. Khảo sát vị trí phân bố ứng suất trên ba vùng ở từng mẫu khi tác
dụng lực ....................................................................................................... 49
Chương 4: BÀN LUẬN ............................................................................. 61
4.1. Đặc điểm mẫu nghiên cứu
4.1.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................ 63
4.1.2. Phương pháp nghiên cứu................................................................... 65

4.2. Giá trị và phân bố ứng suất
4.2.1. Ở vùng chốt-cùi giả ........................................................................... 69
4.2.2. Ở vùng ngà răng ................................................................................ 76
4.2.3. Ở vùng xi-măng gắn .......................................................................... 83
4.3. Hạn chế ................................................................................................ 89

KẾT LUẬN ................................................................................................ 91
Ý NGHĨA VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................... 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO


i

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÍ HIỆU

%

Tỉ lệ phần trăm

2D

Hai chiều

3D

Ba chiều

cs

Cộng sự

GPa

GigaPascal

MPa

MegaPascal

N

Newton

PTPTHH

Phân tích phần tử hữu hạn

Pa

Pascal

TPHCM

Thành phố Hồ Chí Minh

ĐỐI CHIẾU MỘT SỐ THUẬT NGỮ VIỆT - ANH

Tiếng Việt

Tiếng Anh

Chốt sợi carbon

Carbon fiber post

Chốt sợi thủy tinh

Glass fiber post

Chốt-cùi giả

Post and core

Chốt sợi thạch anh

Quartz fiber post

CT

Computerized tomography

Đường nối men xê-măng

Cemento enamel junction

Hình thể thích hợp

Congruent form

Nội lực

Internal force

Nội lực dọc trục

Axial internal force

Nguyên mẫu

Prototype

Phần thân răng cịn lại trên đường hồn tất

Ferrule


ii

Phân bố ứng suất

Stress distribution

Phân tích phần tử hữu hạn

Finite element analysis

Sự kháng nứt

Fracture resistance

Tập trung ứng suất

Stress concentration

Xi-măng tăng cường nhựa

Resin modified cement

DANH MỤC BẢNG

Trang
Bảng 1.1: So sánh ưu và khuyết điểm của các loại chốt ................................ 7
Bảng 1.2: So sánh và nhận xét các nghiên cứu PTPTHH ............................... 29
Bảng 1.3: Lực nhai tối đa ở nam và nữ theo các bài báo khác nhau .............. 31
Bảng 2.1: Thuộc tính hóa học của răng và vật liệu phục hồi .......................... 35
Bảng 3.1: Giá trị ứng suất tương đương Von Mises tối đa ở ba
vùng: chốt-cùi giả đúc, ngà răng, và xi-măng gắn.......................... 47
Bảng 4.1: Nghiên cứu in vitro về độ bền kháng nứt gãy của
chốt zirconia trên răng thật ............................................................. 79

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Trang
Biểu đồ 3.1: Giá trị ứng suất tương đương Von Mises tối đa ở
ba vùng của hai loại vật liệu chốt-cùi giả đúc ................................ 60


iii

DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1: Các loại chốt theo hình dạng........................................................... 4
Hình 1.2: Chốt làm sẵn bằng titan và vàng .................................................... 5
Hình 1.3: Các loại chốt sợi .............................................................................. 6
Hình 1.4: Chốt-cùi giả đúc bằng kim loại và sứ ............................................. 6

Hình 1.5: Nội lực kéo ...................................................................................... 9
Hình 1.6: Nội lực nén ...................................................................................... 9
Hình 1.7: Nội lực cắt ....................................................................................... 10
Hình 1.8: Nội lực xoắn .................................................................................... 10
Hình 1.9: Nội lực uốn...................................................................................... 10
Hình 1.10: Thử nghiệm uốn tại ba điểm ở thanh có tiết diện
ngang hình chữ nhật ...................................................................... 11
Hình 1.11: Trụ trịn bị nén và kéo (đúng tâm) ................................................ 11
Hình 1.12: Trụ trịn bị nén (mặt bên) .............................................................. 12

Hình 1.13: Sáu loại biều đồ ứng suất và biến dạng ........................................ 13
Hình 1.14: Các ứng suất trong khơng gian ba chiều trong một
hình lập phương ............................................................................ 14
Hình 1.15: Ứng suất trong mặt phẳng hai chiều ............................................. 15
Hình 1.16: Hình hộp biến dạng ....................................................................... 15
Hình 1.17: Mơ hình PTPTHH hai chiều và ba chiều ...................................... 18
Hình 1.18: Phương pháp xây dựng mơ hình PTPTHH ba
chiều truyền thống ........................................................................ 20
Hình 1.19: Giá trị dương (ứng suất kéo) và âm (ứng suất nén) ...................... 21


iv

Hình 1.20: Tải lực ở khớp cắn trung tâm tạo ứng suất kéo và nén ................. 33
Hình 2.1: Hai mơ hình ba chiều răng cửa giữa hàm trên được phục
hồi với hai loại vật liệu chốt-cùi giả đúc titan và sứ ....................... 34
Hình 2.2: Phần mềm Solidwork Premium 2011 ............................................ 36
Hình 2.3: Phần mềm Ansys R14.5 .................................................................. 36
Hình 2.4: Các thành phần được mơ tả trong mơ hình ..................................... 37
Hình 2.5: Kích thước theo mặt cắt ngồi trong............................................... 38

Hình 2.6: Kích thước theo mặt cắt gần xa ...................................................... 38
Hình 2.7: Mơ hình xương ổ răng trong Ansys ................................................ 39
Hình 2.8: Mơ hình ngà răng trong Ansys........................................................ 39
Hình 2.9: Mơ hình Gutta Percha trong Ansys ................................................. 40
Hình 2.10: Mơ hình chốt-cùi giả đúc trong Ansys.......................................... 40
Hình 2.11: Mơ hình xi-măng gắn trong Ansys ............................................... 40
Hình 2.12: Mơ hình mão tồn sứ trong Ansys ................................................ 41
Hình 2.13: Mơ hình dây chằng nha chu trong Ansys ..................................... 41
Hình 2.14: Các thành phần được lắp ráp với nhau trong Ansys ..................... 41
Hình 2.15: Phần tử SOLID92, cấu trúc tứ diện ba chiều ................................ 42
Hình 2.16: Cấu trúc lưới của mơ hình ............................................................ 43
Hình 2.17: Hướng và độ lớn của lực .............................................................. 43
Hình 2.18: Sơ đồ nghiên cứu .......................................................................... 46

Hình 3.1: Giá trị ứng suất tương đương Von Mises tối đa ở
vùng chốt-cùi giả của hai mẫu chốt-cùi giả đúc ............................. 48
Hình 3.2: Giá trị ứng suất tương đương Von Mises tối đa ở
vùng ngà răng của hai mẫu chốt-cùi giả đúc .................................. 48


v

Hình 3.3: Giá trị ứng suất tương đương Von Mises tối đa ở
vùng xi-măng gắn của hai mẫu chốt-cùi giả đúc ............................ 49
Hình 3.4: Phân bố ứng suất ở chốt-cùi giả đúc titan ....................................... 50
Hình 3.5: Vùng tập trung ứng suất tối đa ở chốt-cùi giả đúc titan ................. 50
Hình 3.6: Phân bố ứng suất ở chốt-cùi giả đúc sứ .......................................... 51
Hình 3.7: Vùng tập trung ứng suất tối đa ở chốt-cùi giả đúc sứ ..................... 51
Hình 3.8: Phân bố ứng suất ở vùng ngà ở mẫu chốt-cùi giả đúc
titan.................................................................................................. 52

Hình 3.9: Vùng tập trung ứng suất tối đa ở ngà răng của mẫu
chốt-cùi giả đúc titan ....................................................................... 53
Hình 3.10: Phân bố ứng suất ở vùng ngà răng của mẫu chốt-cùi
giả đúc sứ ...................................................................................... 54
Hình 3.11: Vùng tập trung ứng suất tối đa ở ngà răng của mẫu
chốt-cùi giả đúc sứ ........................................................................ 55
Hình 3.12: Phân bố ứng suất ở vùng xi-măng gắn của mẫu chốtcùi giả đúc titan ............................................................................. 56
Hình 3.13: Vùng tập trung ứng suất tối đa ở xi-măng gắn của
mẫu chốt-cùi giả đúc titan ............................................................. 57
Hình 3.14: Phân bố ứng suất ở vùng xi-măng gắn của mẫu chốtcùi giả đúc sứ ................................................................................ 58
Hình 3.15: Vùng tập trung ứng suất tối đa ở xi-măng gắn của
mẫu chốt-cùi giả đúc sứ ................................................................ 59
Hình 4.1: A: Chốt-cùi giả đúc, B: Chốt làm sẵn ở chân răng có
ống tủy loe....................................................................................... 61

Hình 4.2: Mơ hình PTPTHH ứng dụng trong y học ....................................... 66


vi

Hình 4.3: Giá trị ứng suất tương đương Von Mises giảm dần
theo màu .......................................................................................... 69
Hình 4.4: Phân bố ứng suất tối đa ở vùng chốt-cùi giả ................................... 70
Hình 4.5: Phân bố ứng suất ở vùng chốt-cùi giả ............................................. 71
Hình 4.6: Phân bố ứng suất ở vùng chốt-cùi giả dưới mức mào
xương ổ răng ................................................................................... 72

Hình 4.7: A. Chốt với chiều dài thích hợp RR’>R’F, B. Chốt
q ngắn RR’Hình 4.8: Sửa soạn ống tủy quá mức ở chân răng có ống tủy

hình bầu dục dễ gây nứt chân răng ................................................. 74
Hình 4.9: Thiết kế chốt.................................................................................... 75
Hình 4.10: Răng có ferrule và răng khơng có ferrule ..................................... 78
Hình 4.11: Thiết kế ferrule .............................................................................. 80
Hình 4.12: Phân bố ứng suất ở vùng ngà ........................................................ 81
Hình 4.13: Phân bố ứng suất tối đa ở vùng ngà .............................................. 82
Hình 4.14: Phân bố ứng suất ở vùng xi-măng gắn.......................................... 86
Hình 4.15: Phân bố ứng suất ở vùng xi-măng so với vùng chốtcùi giả ............................................................................................ 87
Hình 4.16: Phân bố ứng suất tối đa ở vùng xi-măng gắn................................ 89
Hình 4.17: So sánh phân bố ứng suất tối đa ở vùng tiếp giáp
đường hoàn tất .............................................................................. 90


vii

DANH MỤC CƠNG THỨC
Trang
Cơng thức 1.1: Phương trình ứng suất tổng qt ............................................ 9
Cơng thức 1.2: Ứng suất tồn phần................................................................. 9
Cơng thức 1.3: Ứng suất uốn ở thanh có tiết diện ngang hình
chữ nhật................................................................................... 10
Cơng thức 1.4: Ứng suất kéo (nén) ở thanh có tiết diện ngang
hình trịn .................................................................................. 11
Cơng thức 1.5: Biến dạng................................................................................ 12
Công thức 1.6: Ứng suất Von Mises trong không gian ba chiều .................... 14
Công thức 1.7: Ứng suất Von Mises trong mặt phẳng hai chiều .................... 15
Công thức 1.8: Năng lượng biến dạng ............................................................ 16
Công thức 1.9: Năng lương biến dạng ở thời điểm thất bại............................ 16

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Phục hồi răng đã nội nha đã và đang là thách thức đối với các bác sĩ răng
hàm mặt. Sâu răng, sửa soạn xoang sâu, chấn thương, hay quá trình mở tủy,
sửa soạn ống tủy, và sửa soạn ống mang chốt làm mất cấu trúc cứng chắc của
thân răng khiến chúng trở nên nhạy cảm hơn với nứt gãy, tạo nên những thất

bại chính của các phục hình trên răng đã nội nha. Khi mất chất thân răng lan
rộng, nhiều tác giả khuyên nên sử dụng chốt để tăng cường sự cứng chắc và
lưu giữ cho phục hồi sau cùng.
Hiện nay, có rất nhiều loại chốt khác nhau về chất liệu, cách thiết kế, và

cách chế tạo, tùy thuộc vào lượng cấu trúc răng bị mất. Mỗi loại chốt đều có
những ưu và khuyết điểm riêng. Trong phục hồi trực tiếp, gần đây, chốt sợi ra
đời và được sử dụng rộng rãi vì ưu điểm có mơ-đun đàn hồi gần giống ngà
răng nên giảm nứt gãy chân răng. Tuy nhiên, trong thực hành lâm sàng, có

những tình huống nên lựa chọn phục hồi gián tiếp bằng chốt-cùi giả đúc [46].
Chốt-cùi giả đúc có thể được sử dụng trong những trường hợp mất cấu
trúc răng từ trung bình đến nghiêm trọng, lớn hơn ½ thân răng, đặc biệt khi
khơng cịn thân răng, với tỷ lệ thành cơng 82,6% - 90,6 % [11], [17]. Hơn

nữa, nên sử dụng chốt-cùi giả đúc khi muốn tiết kiệm chi phí khi tái tạo cùng
lúc nhiều răng trên cùng một cung răng, hay khi cần tái tạo thân răng trên
những răng nhỏ như răng cửa hàm dưới, rất khó để giữ lại các vật liệu tái tạo
cùi trên đầu chốt. Đặc biệt, khi phải thay đổi góc độ của răng cần tái tạo cho

phù hợp với các răng xung quanh thì chốt-cùi giả đúc được ưu tiên lựa chọn.

Chốt-cùi giả đúc bằng kim loại thường được sử dụng, trong đó titan có
nhiều đặc tính vượt trội về mơ-đun đàn hồi, nhẹ, kháng ăn mịn và giá cả hợp
lý nên được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, chốt-cùi giả đúc titan vẫn có khuyết
điểm là không thẩm mỹ khi sử dụng ở vùng răng trước do có ánh màu tối. Vì


2

thế nhiều tác giả đề xuất sử dụng chốt-cùi giả đúc bằng sứ, thẩm mỹ hơn vì
giống màu răng thật hơn.
Mặt khác, răng đã nội nha được phục hồi gồm nhiều thành phần và vật
liệu khác nhau như: chốt-cùi giả, xi-măng gắn, và mão. Các thành phần này
tương tác với nhau và với các cấu trúc xung quanh như: ngà răng, dây chằng

nha chu và xương ổ răng trong quá trình thực hiện chức năng. Việc sử dụng
phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (PTPTHH) có ưu điểm là có thể giúp

các bác sĩ răng hàm mặt hiểu rõ một cách trực quan sự tương tác của các
thành phần này đến sự phân bố ứng suất bên trong chân răng, nhằm xác định
vật liệu thích hợp và đưa đến một quyết định tối ưu hơn cho bệnh nhân.
Phương pháp PTPTHH bao gồm PTPTHH hai chiều và ba chiều, được Farah
ứng dụng trong nha khoa đầu tiên vào đầu thập kỷ 70 của thế kỷ trước nhằm
mục đích phân tích ứng suất biến dạng trên phục hình cố định . Sau đó,
phương pháp này đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới, nhưng ở Việt Nam

nghiên cứu bằng phương pháp này trong lĩnh vực nha khoa hiện chưa có.
Câu hỏi nghiên cứu: Vật liệu chốt-cùi giả đúc bằng sứ và titan có ảnh
hưởng lên sự phân bố ứng suất trên răng cửa giữa hàm trên đã điều trị nội nha
như thế nào ?
Để trả lời câu hỏi nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phương pháp

PTPTHH ba chiều để đánh giá sự phân bố ứng suất bên trong chân răng cửa
giữa hàm trên (là răng yêu cầu cả chức năng và thẩm mỹ) đã điều trị nội nha
được phục hồi bằng hai loại vật liệu chốt-cùi giả đúc là titan và sứ với:

Giả thuyết nghiên cứu: Chốt-cùi giả đúc bằng sứ phân bố ứng suất tốt
hơn chốt-cùi giả đúc bằng titan.

Mục tiêu tổng quát: Đánh giá ảnh hưởng của vật liệu chốt-cùi giả đúc

lên sự phân bố ứng suất trên răng cửa giữa hàm trên đã điều trị nội nha.


3

Mục tiêu cụ thể:
1. So sánh giá trị ứng suất tối đa giữa chốt-cùi giả đúc sứ và titan ở ba vùng:
chốt-cùi giả, ngà răng, và xi-măng gắn.
2. Khảo sát sự phân bố ứng suất trên răng cửa giữa hàm trên đã điều trị nội
nha được phục hồi với chốt-cùi giả đúc.


4

Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.

Sơ lược về chốt ống tủy

1.1.1. Định nghĩa

Trong nha khoa, chốt ống tuỷ là một thanh nhỏ bằng kim loại hoặc
không kim loại được gắn vào ống tủy chân răng của răng đã nội nha bị mất
chất lớn để giúp tăng cường sự cứng chắc cho thân răng và giúp tăng lưu giữ
cho phục hình cố định.

1.1.2. Phân loại
 Cách chế tạo: trực tiếp (chốt làm sẵn) và gián tiếp (chốt-cùi giả đúc)
 Hình dạng: trụ thẳng và trụ thn
 Dạng bề mặt: trơn, có răng cưa, có ren, chủ động (vặn) hay thụ động

(khơng vặn).

Hình 1.1: Các loại chốt theo hình dạng
A: Chốt thn nhẵn

D: Chốt song song nhẵn

B: Chốt thn có răng cưa

E: Chốt song song có răng cưa

C: Chốt thn có ren

F: Chốt song song có ren


5

1.1.3. Vật liệu

Trong những năm gần đây vật liệu làm chốt đã có nhiều đặc tính vượt
bậc như tương hợp sinh học, màu sắc và độ cứng tương đương với răng thật
giúp loại bỏ các hạn chế của chốt kim loại trước đây.
 Hợp kim vàng, hợp kim palladium, vàng mạ đồng.
 Thép không rỉ được sử dụng rộng rãi (nhưng có nhiều tranh cãi về tính
độc của Nickel).
 Titan gần nguyên chất (99% hoặc hơn) thì mềm hơn hợp kim của nó,
trường hợp khơng muốn nhiễm độc tố kim loại thì chỉ định titan nguyên chất.

Hợp kim titan với một lượng nhỏ nhơm và palladium đã nhanh chóng được sử
dụng rộng rãi nhờ độ cứng thích hợp.
 Chốt kim loại đang được thay thế bởi chốt sợi carbon, sợi thuỷ tinh, sợi
thuỷ tinh có tăng cường composite resin, giúp cải thiện khuyết điểm gây nứt
gãy chân răng không thể sửa chữa được của chốt kim loại.
 Chốt sứ giúp cải thiện thẩm mỹ, không ánh màu kim loại cho những

phục hồi mão hay cầu tồn sứ.

Hình 1.2: Chốt làm sẵn bằng titan và vàng


6

Hình 1.3: Các loại chốt sợi

Hình 1.4: Chốt-cùi giả đúc bằng kim loại và sứ

7

1.1.4. Ưu và khuyết điểm
Bảng 1.1: So sánh ưu và khuyết điểm của các loại chốt [28].

Thép không

Giá

Thẩm

Độ

Tương

Độ

Tháo

Cản

cả

mỹ

bền

hợp sinh

cứng

chốt

quang

uốn

học

++

-

+

-

---

-

++

+

-

+

+

--

-

++

+

-

+

++

-

-

+

Sợi carbon

-

-

-

+

+

+

-

Sợi thủy

-

++

-

+

+

+

-

-

+

-

+

+

+

-

--

+

-

+

---

--

++

rỉ
Hợp kim
titan
Titan
nguyên chất

tinh
Sợi thủy

tinh tăng
cường resin

Sứ

1.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng lên sự thành công của răng phục hồi
với chốt ống tuỷ
 Độ dài chốt
 Đường kính chốt và mơ ngà cịn lại
 Cấu trúc hình học của chốt
 Vật liệu chốt
 Vật liệu cùi giả


8

 Tác nhân gắn và kĩ thuật gắn
 Ferrule
 Mục đích sử dụng: tỉ lệ thành cơng ở một răng đơn lẻ là 95%, 89% ở

cầu dài và 77% ở phục hình tháo lắp [21]
 Lực
 Hình dạng ống tủy và cách sửa soạn ống mang chốt
 Vị trí trên cung răng
Ứng suất [5]

1.2.

1.2.1. Khái niệm

Ngoại lực tác động lên một vật thể làm cho các phân tử trong vật thể
dịch chuyển, làm cho lực tương tác giữa các phân tử thay đổi. Sự thay đổi lực
tương tác giữa các phân tử trong vật thể được gọi là nội lực.

Các thành phần của nội lực:
 Nội lực dọc trục bao gồm: Nội lực kéo và nội lực nén
 Nội lực cắt
 Nội lực xoắn (Mô-men xoắn)
 Nội lực uốn (Mô-men uốn)
Ứng suất là đại lượng biểu thị nội lực phát sinh trong vật thể biến dạng

do tác dụng của các nguyên nhân bên ngoài như tải lực, sự thay đổi nhiệt độ,
v.v…
Hay nói cách khác ứng suất là một đại lượng cơ học đặc trưng cho mức
độ chịu đựng của vật liệu tại một điểm. Nếu ứng suất vượt quá một giới hạn
nào đó thì vật liệu bị phá huỷ. Việc xác định ứng suất là cơ sở để đánh giá

mức độ an toàn của vật liệu.


9

Phương trình ứng suất tổng qt:

Cơng thức 1.1: Phương trình ứng suất tổng quát

Trong đó: σ là ứng suất biến dạng, đơn vị: Pascal (Pa=1N/m2=1MN/mm2)
1MPa=106 Pa, 1GPa=109 Pa
F (N) là lực tác động tạo biến dạng
A (𝑚2 ) là diện tích bề mặt chịu lực tác động.

Ứng suất tồn phần 𝜌𝜐 bao gồm: ứng suất pháp 𝜎𝜐 hướng theo phương

pháp tuyến (được gọi là ứng suất kéo khi 𝜎𝜐 > 0, là ứng suất nén khi 𝜎𝜐 < 0)
và ứng suất tiếp 𝜏𝜐 (còn gọi là ứng suất xé) nằm trong mặt phẳng khảo sát.

𝜌𝜐 2 = 𝜎𝜐 2 + 𝜏𝜐 2
Cơng thức 1.2: Ứng suất tồn phần

Mối quan hệ giữ nội lực và ứng suất trong trường hợp lý tưởng:
• Nội lực dọc trục là tổng các ứng suất pháp

Hình 1.5: Nội lực kéo

Hình 1.6: Nội lực nén


10

• Nội lực cắt là tổng các ứng suất tiếp cùng phương với nó

Hình 1.7: Nội lực cắt
• Nội lực uốn là tổng các mô-men gây ra bởi các ứng suất đối với

trục x hoặc y

Hình 1.8: Nội lực xoắn
• Nội lực xoắn là tổng các mô-men của các ứng suất tiếp đối với

trục z

Hình 1.9: Nội lực uốn

Một số phương pháp thử nghiệm thường được sử dụng là thử nghiệm
uốn tại ba điểm và thử nghiệm kéo (nén).

Thử nghiệm uốn tại ba điểm khi vật liệu thử nghiệm có tiết diện ngang
hình chữ nhật có kích thước bxd, ngoại lực đặt ở giữa thanh, ứng suất uốn 
(N/𝑚2 ) được tính bằng cơng thức sau:
3FL

 =2bd2
Cơng thức 1.3: Ứng suất uốn ở thanh có tiết diện ngang hình chữ nhật


11

Trong đó: F (N) là lực tác dụng,L (m) là chiều dài, b (m) là chiều rộng,d (m)
là chiều dày của thanh cần thử.

Hình 1.10: Thử nghiệm uốn tại ba điểm ở thanh có tiết diện ngang hình
chữ nhật

Khi vật liệu thử nghiệm có tiết diện ngang hình trịn thì ứng suất kéo (nén) 
(N/𝑚2 ) được tính theo cơng thức sau:
2F

 =πDT
Công thức 1.4: Ứng suất kéo (nén) ở thanh có tiết diện ngang hình trịn
Trong đó:
F (N) là lực tác dụng, D (m) là đường kính, T (m) là chiều dài

Hình 1.11: Trụ trịn bị kéo, nén (đúng tâm)


12

Hình 1.12: Trụ trịn bị nén (mặt bên)
a)Vật liệu giịn

b)Vật liệu dẻo

Biến dạng  bao gồm: biến dạng dài và biến dạng góc
Liên hệ giữa ứng suất và biến dạng: Lý thuyết đàn hồi đã chứng minh
đối với vật liệu đàn hồi đẳng hướng, ứng suất pháp chỉ sinh ra biến dạng dài

mà không sinh ra biến dạng trượt, cũng như ứng suất tiếp chỉ sinh ra biến
dạng trượt mà không sinh ra biến dạng dài. Nếu giả thiết vật liệu là liên tục,
đồng nhất, đẳng hướng và đàn hồi tuyến tính, khơng chịu nén, vận tốc biến

dạng chậm, ở trạng thái ứng suất đơn, theo định luật Hooke, ta có:

ε=

σ
E

Cơng thức 1.5: Biến dạng
Trong đó:

E là mơ-đun đàn hồi kéo (hay nén), phụ thuộc vào bản chất vật liệu,
đơn vị N/m2

σ (N/m2 ) là ứng suất kéo (hay nén)
ε là biến dạng tương đối kéo (hay nén)


13

Sáu loại biểu đồ ứng suất và biến dạng với các tính chất vật liệu thường gặp:

Hình 1.13: Sáu loại biểu đồ ứng suất và biến dạng:

1.2.2.

a) Cứng, bền, dễ uốn

b) Mềm, bền

c) Cứng, dòn, bền

d) Cứng, dòn, yếu

e) Mềm, yếu, dòn

f) Mềm, đàn hồi

Ứng suất Von Mises

Ứng suất Von Mises là một trong bốn tiêu chuẩn đánh giá thất bại được

sử dụng rộng rãi để kiểm tra tính bền của thiết kế về mặt cơ học trong một
điều kiện tải trọng nhất định.

Sử dụng ứng suất Von Mises, một kỹ sư có thể nói thiết kế của mình sẽ
thất bại nếu giá trị tối đa của ứng suất Von Mises gây ra trong vật liệu lớn hơn