Yeni tasarım dental implantın biyomekanik davranışının deneysel ve sonlu elemanlar analizi
Experimental and finite element analysis of the biomechanical behaivor of a new dental implant design
- Tez No: 1016271
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ LOKMAN YÜNLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Diş Hekimliği, Makine Mühendisliği, Dentistry, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, dental implant sektöründe köklü bir üretici kuruluş ile iş birliği içinde yürütülmüştür. Çalışma kapsamında, mevcut tasarımların biyomekanik sınırlamalarını gidermeye yönelik özgün bir implant–abutment–vida bağlantı yapısına sahip yeni bir prototip geliştirilmiştir. Titanyum Grade 4 gövde ile Titanyum Grade 5 abutment ve vidadan oluşan implant sisteminin mekanik davranışı, ISO 14801 ve ISO 13498 standartları çerçevesinde sonlu elemanlar analizi ve in-vitro deneysel testler ile değerlendirilmiştir. Statik basma analizleri 100 N, 300 N, 500 N ve 800 N yük seviyelerinde gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, yük artışıyla birlikte sistem bileşenlerinde oluşan eşdeğer gerilmelerin düzenli olarak arttığını göstermiştir. 800 N yükleme seviyesinde implant gövdesinde 507,59 MPa, bağlantı vidasında ise 830,15 MPa maksimum eşdeğer gerilme hesaplanmış ve bu yük seviyesi sistem açısından kritik bir mekanik eşik olarak değerlendirilmiştir. Deneysel statik basma testlerinde elde edilen 884,49 ± 99,14 N ortalama maksimum yük değeri, sayısal modelde belirlenen kritik davranış ile uyumlu bulunmuştur. Statik burulma analizlerinde 0,75 Nm tork altında sistemin elastik sınırlar içinde kaldığı belirlenmiş, bu durum deneysel olarak elde edilen 1,12 Nm ortalama maksimum tork kapasitesi ile desteklenmiştir. Dinamik yorulma analizinde, sisteme ISO 14801 standardı uyarınca 300 N tekrarlı yük uygulanmış ve 5×10⁶ çevrim hedefi esas alınmıştır. Analiz sonucunda minimum güvenlik katsayısı 1,5212 olarak hesaplanmış ve hedeflenen çevrim sayısı öncesinde herhangi bir yorulma hasarı gözlenmemiştir. Elde edilen bulgular, geliştirilen implant sisteminin hem statik hem de çevrimsel yükler altında yeterli mekanik dayanım gösterdiğini ve klinik kullanım koşulları açısından umut verici bir performans sunduğunu ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
This study was conducted in collaboration with a well-established manufacturer operating in the dental implant sector. Within the scope of the study, a new prototype with an original implant–abutment–screw connection design was developed to address the biomechanical limitations of existing designs. The mechanical behavior of the implant system, consisting of a Grade 4 titanium body and a Grade 5 titanium abutment and screw, was evaluated through finite element analysis and in-vitro experimental tests in accordance with ISO 14801 and ISO 13498 standards. Static compression analyses were performed at load levels of 100 N, 300 N, 500 N, and 800 N. The results showed that the equivalent stresses occurring in the system components increased regularly with increasing load. At the 800 N loading level, the maximum equivalent stress was calculated as 507.59 MPa in the implant body and 830.15 MPa in the connection screw, and this load level was considered a critical mechanical threshold for the system. The average maximum load obtained from the experimental static compression tests was 884.49 ± 99.14 N, which was found to be consistent with the critical behavior predicted by the numerical model. In the static torsion analyses, the system remained within elastic limits under a torque of 0.75 Nm, and this finding was supported by the experimentally obtained average maximum torque capacity of 1.12 Nm. In the dynamic fatigue analysis, a cyclic load of 300 N was applied to the system in accordance with ISO 14801, and a target of 5×10⁶ cycles was adopted. As a result of the analysis, the minimum safety factor was calculated as 1.5212, and no fatigue damage was observed before the target number of cycles. The findings demonstrated that the developed implant system exhibited sufficient mechanical strength under both static and cyclic loading conditions and showed promising performance for clinical use.
Benzer Tezler
- Dental implant (Ti6Al4V) ve abutment montajlarında farklı sistem alternatifi olarak mekanik sıkıştırıcıların araştırılması ve sonlu elemanlar analizi
Investigation and finite element analysis of mechanical compressors as different system alternatives in dental implant (Ti6Al4V) and abutment installations
MEHMET ONUR YAĞIR
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞADUMAN ŞEN
- Design and mechanical analysis of a new dental implant that would mimic natural tooth with a periodontal ligament
Periodontal ligamanı taklit edebilecek esnek yapı içeren diş implantı tasarımı ve mekanik analizi
ÖMER PEKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. ERGİN TÖNÜK
- Production and characterisation of titanium foam scaffolds as bone substitute materials
Kemik implant malzemesi olarak titanyum köpük materyalin üretimi ve karakterizasyonu
OKTAY ÇETİNEL
Doktora
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BORA YILDIRIM
DOÇ. DR. ZİYA ESEN
- Yetersiz kemik seviyesi olan çeneler için yeni dental implant tasarımı
New dental implant design for insufficient jaw bone
AHMET ÇİNİ
Doktora
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiHitit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAMİL ÖZDİN
DOÇ. DR. OĞUZ ÇOLAK
- İmplant matkap ucu geometrilerinin ve delme parametrelerinin sonlu elemanlar ile analizi
Finite element analysis of implant drill bit geometries and drilling parameters
TUTKU BESTE YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ULUTAN