Kalça protezinin geliştirilmesi ve sonlu elemanlar yöntemi ile analizi
Design of hip prosthesis and analysis by finite element method
- Tez No: 150260
- Danışmanlar: DOÇ.DR. FEHMİ ERZİNCANLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tasarım ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
> * ":*. 'A. özet V^^&-? ***».>..?+.*> -~ - Kalça protezi tasarımında önemli faktörlerden biri de femura ve kemik çimentosuna gelen gerilmeleri azaltmaktır. Bu tezde gerilme etkilerinin azaltılması için protez sapı üzerinde kanal oluşturulması düşünülmüştür. Sonlu Elemanlar Modeli ve Analizi kalça protezi için hasarsız bir tasarım imkanı sağlar. Bu durum protezin hastaya uygulanmadan önce bilgisayar ortamında yapısal testlerinin çalışılmasını sağlar. Bu çalışmanın amacı protez sapı üzerinde kanal oluşturularak femur ve kemik çimentosunda meydana gelen gerilmeleri azaltmaktır. Protez, kemik çimentosuna daha iyi yapışması ve kaymaları önleyecek şekilde tasarlandı. İnsan yükü altmda protezin fiziksel davranışlarım analiz etmek için tasarım için Pro/Engineer Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) programı, yapısal analiz için ANSYS Sonlu Elemanlar Analiz (FEA) programı kullanılmıştır. Femur IGES formatında internet sitesinden indirilmiştir. Protez ve kemik çimentosu femurun geometrisine göre tasarlanmıştır. Kemik çimentosu femurun iç duvarına tam uyacak şekilde modellenmiştir. Femur, kemik çimentosu ve protez için 4 nodlu tetrahedral sonlu elemanlar ağı oluşturulmuştur. Temas yüzeylerdeki fiziksel etkileşimi temsil etmek için contact elemanları kullanılmıştır. Kemik çimentosu, protez ve femur (cancellous) için linear izotropik malzeme modeli ile modellenmiştir. Femur (cortical bone) için ortotropik malzeme modeli kullanılmıştır. Protez için beş farklı malzeme özellikleri seçilmiştir. Sonlu Elemanlar Analiz sonuçları daha önceden çalışılmış protezin sonuçlan ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar Yazar tarafından tasarlanmış protezin daha iyi sonuçlar verdiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
SUMMARY One of the most important factors in the implant design is to reduce stress on the femur and the bone-cement. This thesis considers the use of a housing stemmed hip prosthesis for reducing the effects of stress. Finite element modeling and analysis present a non-destructive design approach for bone-implant hip prosthesis. It alows many complex what-if scenarios to be studied in computer environment before the prosthesis is actuary applied on the patient. The aim of this study was to design a new cemented implant to form housing on the stem for reduce stress on the femur and the bone-cement. The implant has been designed in order not to cause sticking-out. In order to analysis physical behavior of the implant analyzed under human body weight by using Pro/Engineer Computer Aided Design software package to design the structure and ANSYS software for the finite element analysis (FEA). The geometric femur data was downloaded as IGES format via internet. The implant and bone-cement were designed according to femur geometry. The bone-cement geometry fits the interior wal of the femur very well. FEA model was obtained by meshing the CAD geometry with 4 noded linear tetrahedral elements. The physical interactions among joints, which were involved in the prosthesis, were simulated by using contact-impact algorithms. The corresponding linear elastic isotropic material properties were defined for the implant, the cancellous bone and the bone-cement. Cortical bone was considered as a transverly isotropic. Five different material properties were used for the implant. Finite element analysis results of material properties of housing stemmed hip prosthesis were compared with each other. This finding showed that good results for the patient than other prosthesis.
Benzer Tezler
- Sinüsodial formda kalça protezinin geliştirilmesi ve sonlu elemanlar yöntemi ile analizi
Development of femur prosthesis in sinusoidal form and analysis by finite element method
CAN CANPOLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ZAFER ŞENALP
- Farklı malzemeler için yenilikçi diz implantı tasarımı ve sonlu elemanlar yöntemi ile optimizasyonu
Innovative knee implant design for different materials and optimisation by finite element method
TURAN IBRAHIMOVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN İYİBİLGİN
- Bilgisayar yardımlı omuz protezi tasarlanması ve geliştirilmesi
Computer aided shoulder prosthesis design and manufacturing
DİDEM VENÜS YILDIZ
Doktora
Türkçe
2019
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BURÇİN PİŞKİN
- Development of neural network based algorithm of active ankle prosthesis using gait analysis data
Yürüme analiz verileri kullanılarak aktif ayak bileği protezinin sinir ağı tabanlı algoritmasının geliştirilmesi
AHMET DOĞUKAN KELEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
BiyoteknolojiBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAN ALİ YÜCESOY
- Development of mirna biomarkers for the differentiation between gingivitis and periodontitis: A pilot study
Gingivitis ve periodontitis ayrımı için mirna biyobelirteçlerinin geliştirilmesi: Pilot çalışma
DHAFIR LATIEF FAYADH FAYADH
Doktora
İngilizce
2023
BiyokimyaSüleyman Demirel ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CALAPOĞLU