A phase-field approach to the fracture of anisotropic medium
Eş yönsüz ortamların yırtılması için faz alanı yaklaşımı
- Tez No: 1002765
- Danışmanlar: PROF. DR. CHRISTIAN MIEHE, PROF. DR. HÜSNÜ DAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Makine Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Bioengineering, Mechanical Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Unıversıtat Stuttgart
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gelişmiş ülkelerde, bugüne kadar yapılan çok sayıda araştırmaya rağmen kardiyovasküler hastalıklar nedeniyle ölüm oranları hâlâ yüksektir. Bu bağlamda, örneğin aterosklerotik plakların aşırı büyümesi gibi nedenlerle ortaya çıkabilen arter duvarlarının yırtılması temel bir sorun teşkil etmektedir. Deneysel araştırmalar birincil öneme sahip olsa da, bunlarla ilintili pratik sorunlar, fizyolojik sınırların üzerindeki yükleme koşulları altında mekanik özellikleri değişen arter duvarlarının yırtılmasını daha iyi anlamak için sayısal analizi vazgeçilmez bir araç haline getirmektedir. Arter dokusunun eş yönsüz mekanik özellikleri göz önüne alınarak, sonlu gerinim sürekli ortamlar mekaniği ve ilgili yapısal modeller sırasıyla Bölüm 2 ve 3'te özetlenmiştir. Bölüm 4'te, kırılmayı modellemek için yakın zamanda geliştirilen bir çatlak faz alanı yaklaşımının tek boyutlu sonlu elemanlar uygulaması tanıtılmaktadır. Bunu, dolgu matrisine ve bu matrise gömülü her bir kolajen lif ailesine atfedilen çoklu çatlak faz alanlarını içeren üç boyutlu Galerkin tipi zayıf formülasyon izlemektedir. Daha sonra, ilgili sayısal model, lipit havuzu ve kalsifiye bölgeleri içeren bir plak oluşumu nedeniyle zarar görmüş bir arter kesitinin iki boyutlu bir kopyası üzerinde test edilmiştir. Sonuçlar, mühendislik kullanılan kompozit malzemelerle karşılaştırılabilir olan arter dokuların eş yönsüz elastik ve kırılma davranışını hesaba katması gereken bir matematiksel modele ihtiyaç olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Mortality rates due to cardiovascular diseases are still high in developed countries despite a lot of researches conducted so far. Fracture of arterial walls are of fundamental concern in this respect which can be induced by, e.g., excessive growth of atherosclerotic plaque. Though experimental investigations are of primary importance, the practical issues thereof render the numerical analysis an indispensable tool to better understand the fracture of arterial walls subject to alterations in their mechanical properties under supra–physiological loading conditions. In view of the anisotropic mechanical response of the arterial tissue, the finite strain continuum mechanics together with the corresponding constitutive models is outlined in Section 2 and 3, respectively. Section 4 introduces a one–dimensional finite element implementation of a recently developed crack phase–field approach to model fracture, which is followed by a three dimensional Galerkin–type weak formulation featuring multi–crack phase–fields attributed to ground matrix and each family of collagen fibers embedded in that matrix. Later, the corresponding numerical model is tested for a two–dimensional replica of an artery cross–section suffering due to a plaque formation involving lipid pool and calcified regions. The results indicate the need for a mathematical model that should account for the anisotropic elastic and fracture behavior of arterial tissues which are comparable to engineered composite materials.
Benzer Tezler
- Computational inelasticity of fibrous biological tissues with a focus on viscoelasticity, damage and rupture
Başlık çevirisi yok
OSMAN GÜLTEKİN
- Numerical modeling of hydrogen embrittlement on single crystals
Tek kristallerde hidrojen gevrekleşmesinin sayısal modellenmesi
CANER ÇAMALAN
Doktora
İngilizce
2025
Makine MühendisliğiAtılım ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR ASLAN
- A diffusive crack model for fiber reinforced polymer composites
Lifle güçlendirilmiş polimer kompozitler için yaygın çatlak modeli geliştirilmesi
FUNDA AKSU DENLİ
Doktora
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSNÜ DAL
- Alümina fiber takviyeli Al-si metal matriksli kompozitlerin üretimi ve mikroyapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
production of alumina fiber reinforced Al-si metal matrix composites and the investigation of their microstructure-propetry relation ships
HATEM AKBULUT
- A generalized phase-field approach for the failure of rubber-like materials
Kauçuk tipi malzemelerin hasarında genelleştirilmiş faz-alanı yaklaşımı
KEMAL AÇIKGÖZ
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSNÜ DAL
