由于传统牙齿缺失修复方式在美学和功能上存在缺陷,越来越多的人选择在颌骨内植入具有良好生物相容性和骨结合能力的种植体作为牙齿缺失的首选修复方式。人类的磨牙以多根型为主,在咀嚼过程中,磨牙承担着最大的咬合力,不但需要承受垂直向的载荷,还要承受侧向载荷。用现有单牙根回转型种植体来代替缺失的磨牙,显然不能很好的模拟自然磨牙的传力特性和牙根处的应力分布特性,在抗旋转等方面也存在较大的缺陷。虽然目前已有针对具有生物相容性的完全拟自然牙种植体的研究,但其设计和制造过程复杂,适应性窄,很难进行商业化推广。本文基于仿生学,提出了采用拟自然牙双牙根种植体的修复方式,结合实验和有限元两种方法对拟自然牙双牙根种植体的作用效果进行探究,分析其力学性能的影响,为适合磨牙区的新型种植体提供参考。本文的主要工作和成果如下:(1)本文从磨牙的解剖结构出发,对成年人大量磨牙的重要结构参数进行统计分析,确定匹配上颌和下颌第一、第二磨牙的拟自然牙双牙根种植体的几何参数。采用CAD技术设计出相应的可以批量化生产、方便备孔操作的拟自然牙双牙根种植体。(2)设计搭建实验平台,通过电测实验法探究拟自然牙双牙根种植体在冲击载荷作用下的力学性能,肯定了采用拟自然牙双牙根种植体具有很好的应力缓减作用。同时,实验结果验证了数值有限元结果的可靠性,为本课题进一步研究做铺垫。(3)通过有限元法研究拟自然牙双牙根种植体在咬合力作用下对于牙槽骨的应力分布,与现有的单牙根种植体及自然牙对于牙槽骨中的应力分布进行对比,可以得到拟自然牙双牙根种植体力学性能更加优越。(4)最后对拟自然双牙根种植体的力学性能进行综合评价,通过实验和有限元方法分析在不同骨质条件,不同载荷作用下,拟自然牙双牙根种植体的综合力学性能。得出拟自然牙双牙根种植体具有更好的应力缓减作用和抗旋转性能,其力学性能更加优越,可以成为适合磨牙区的新型种植体。