Geri Dön

Shape optimization of the femoral component of cemented hip prosthesis using finite-element analysis

Sementli total kalça protezinin femoral bileşeninin sonlu-eleman analizi yoluyla optimizasyonu

  1. Tez No: 140554
  2. Yazar: DEVRİM KILINÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SABRİ ALTINTAŞ, DR. AYKUT SÜMER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Tıbbi Biyoloji, Medical Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Total kalça protezi, sonlu-eleman analizi, sap tasarımı, optimizasyon, Total hip replacement, finite-element analysis, stem design, optimization
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 102

Özet

SEMENTLI TOTAL KALÇA PROTEZİNİN FEMORAL BİLEŞENİNİN SONLU-ELEMAN ANALİZİ YOLUYLA ŞEKİLSEL OPTİMİZASYONU ÖZET Sementli total kalça protezinin uzun vadeli operasyon sonrası sorunlarıyla ilişkili yaygın olguların en önemli ikisi, aseptik gevşeme ve gerinim-uyarlamalı kemik şekillenmesidir. Bu olgular sırasıyla, sement katmanındaki ve kemik korteksindeki gerilme seviyeleri ile ilişkilendirilmiştir Bu çalışmada, protez, sement katmanı ve kemik parametrik olarak modellenmiştir. Montaj tasarımı, protez sapırım uzunluğunu, kalınlığını ve sivriliğini temsil eden üç tasarım değişkenine bağlanmıştır. Protezli ve normal femurun iki boyutlu sonlu-eleman modelleri, literatürden alınan malzeme özellikleri ve yükleme koşullan kullanılarak yapılmıştır. Sapm optimal şekline ulaşmak için, rastsal arama yöntemini kullanan bir yazılım programı üretilmiş ve kullanılmıştır. Optimizasyonun amacı, sement katmanındaki azami gerilmeyi en aza indirirken, femur korteksindeki gerilmeyi makul bir seviyede tutmaktır. Öte yandan, optimizasyon sonuçlarını doğrulamak amacıyla, gerilmeyi sapm uzunluğu ve malzemesiyle ilişkilendiren parametrik bir çalışma da yapılmıştır. Analiz sonuçlan literatür ile uyumludur. 51 katı model ve 72 analizin ardından bir optimum sap tasarımına ulaşılmıştır. Parametrik çalışma sonucunda, her protez malzemes için belirli bir optimum sap uzunluğu olması gerektiği ortaya çıkmıştır.

Özet (Çeviri)

IV SHAPE OPTIMIZATION OF THE FEMORAL COMPONENT OF CEMENTED HIP PROSTHESIS USING FINITE ELEMENT ANALYSIS ABSTRACT Aseptic loosening and strain-adaptive bone remodeling are the two most common phenomena that are associated with the long-term post-operative problems of cemented total hip replacement. These phenomena are related to the stress levels in the cement layer and in the cortical bone, respectively, In the present study, the prosthesis, the cement, and the bone are parametrically modeled. The assembly design is related to three design variables, which represent the length, the thickness, and the sharpness of the prosthesis stem. Two-dimensional finite- element models of the implanted and intact femora are created with the material properties and loading conditions obtained from the literature. A software program utilizing random search method is created and used to achieve the optimal shape of the stem. The objective of the optimization was to minimize the maximum stress in the cement layer, while maintaining a reasonable stress level in the cortical bone. A parametric study relating the stress with the length and the material of the stem is also conducted to verify the result of the optimization, Results of analyses are harmonious with the literature. After 51 solid models and 72 analyses, an optimum stem design is reached. The parametric study reveals that there should be an optimal stem length for each prosthesis material

Benzer Tezler

  1. Tez No

    641109

    Radyoterapide volümetrik modüle edilmiş ark tedavisi planlarının optimizasyonunda 'photon optimizer' algoritmasının 'aperture shape controller' özelliğinin kullanımının etkileri

    The effects of using the aperture shape controller feature of photon optimizer algorithm in optimization of volumetric modulated ARC therapy plans in radiotherapy

    BAŞAK GÖKSEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Medikal Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE NUR DEMİRAL

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN EPİK

  2. Tez No

    459394

    Shape optimization of notched parts for maximum fatigue life

    Maksimum yorulma ömrü için çentikli parçaların şekil eniyilemesi

    VOLKAN ERKOL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FAZIL ÖNDER SÖNMEZ

  3. Tez No

    489536

    Shape optimization of helicopter subfloor intersection element under crash loading

    Çarpma koşulu altında helikopter zemin birleşme noktalarının şekil optimizasyonu

    MUSTAFA OKAN TÜRE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERKAN DAĞ

  4. Tez No

    682888

    Shape optimization of continuous structures under impact load

    Darbe yükü aktında sürekli yapıların şekil optimizasyonu

    AMEEN ABDULLAH MUHIALDIN MUHIALDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDAT SAVAŞ

  5. Tez No

    222817

    Shape optimization of an excavator boom by using genetic algorithm

    Ekskavatör bomunun genetik algoritma kullanilarak şekil optimizasyonunun yapilmasi

    CEVDET CAN UZER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERES SÖYLEMEZ

Geri Dön