牙齒正畸過程中，矯牙托槽的介入和滑動容易導致唇頰軟組織出現較大反應，矯治初期常見軟組織損傷和潰瘍。口腔正畸醫療領域采用臨床案例統計方法進行定性分析，缺乏生物力學機制的定量解釋。為此，開展唇頰—托槽—牙齒的三維模型有限元分析，計算托槽引起的唇頰軟組織的力學反應，其中涉及復雜耦合的接觸非線性、材料非線性和幾何非線性。首先，根據唇頰生物組成特點，優化選取二階奧格登（Ogden）超彈性本構模型，對類脂肪材料的唇頰軟組織進行表征。其次，根據口腔活動特點，建立托槽介入和正交滑動的兩階段仿真模型，并對關鍵接觸參數進行優化設置。最終，采用整體模型—子模型的兩層次分析方法，基于整體模型計算得到的位移邊界，實現子模型高精度應變的高效求解。針對正畸過程中四種典型牙齒形態的計算結果表明：① 軟組織最大應變沿托槽尖銳邊緣分布，與臨床觀測的軟組織變形輪廓一致；② 隨著牙齒排齊，軟組織的最大應變也隨之減小，與矯治初期常見損傷和潰瘍以及矯治后期患者不適感減輕的臨床表現相符。本文的方法可為國內外口腔正畸醫療領域的相關量化分析研究提供參考，進一步有益于新型矯治裝置的產品研發分析。