Geri Dön

Two- dimensional biodynamic model of the human lower extremity

İnsan alt extremitesinin iki boyutlu biyodinamik modeli

  1. Tez No: 35515
  2. Yazar: XİSHİ WANG
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NURİ AKKAŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Biyodinamik Model, însan Alt Sxtremitesi, Diz Eklemi, Femur, Tibia, Ligament, Kas, Biodynamic Model, Human Lower Extremity, Knee Joint, Femur, Tibia, Ligaments, Muscles
  7. Yıl: 1994
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 305

Özet

ÖZ İNSAN ALT EXTREMITESININ IKI BOYUTLU BİYODİNAMİK MODELİ Xishi WANG Doktora Tezi Mühendislik Bilimleri Anabilimdalı Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Nuri AKKAŞ Yardımcı Tezyoneticisi: Prof. Dr. Sami Turgut TüMER ŞUBAT 1994, 271 Sayfa Bu çalışmanın amacı, femur, diz eklemi ve tibiadan oluşan insan alt ext remi tes inin iki boyutlu biyodinamik modelini anatomiyi temel alarak geliştirmektir. Anatomik model diz eklemi ile özleştirilmiş ve kalça eklemi mafsal olarak mode İlenmiş tir. Modelde diz eklemindeki ligament lere ek olarak bacağın alt tarafına etkiyen beş önemli kas grubunun etkisi de dahil edilmiştir. insan alt extremi tes inin iki boyutlu biyodinamik modeli için hareket denklemleri ve uygunlukkoşulları elde edilmiştir. Böylece belirli bir kas hareketi ve herhangi bir dış kuvvet uygulanması durumunda insan alt extremitesinin dinamik sagittal düzlem hareketi formüle edilmiştir. Hareket denklemleri doğrusal olmayan kısıtlayıcı koşullara maruz kalan doğrusal olmayan diferansiyel denklemlerdir ve sayısal olarak çözülmüştür. Sayısal sonuçlar kemikler arasındaki bağlantı kuvvetleri ile kas grublan ve ligament ler le ilgili kuvvetleri verir. Temas noktası ve anterior-posterior deplasmanı alt limb segment ler in in açısal hareketi ile ifade edi İmiş t ir. Bu tezde geliştirilen matematiksel modelin doğruluğu elde edilen sonuç 1ar la literatürdeki sonuçların karşılaştırılması ile gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar literatürde bulunan sonuçlarla oldukça uyumludur - Model şu iki senaryoyu çalışmak için kullanılmıştır. ilk olarak tibiaya beklenmeyen kısa süreli kuvvet uygulanmış ve sonuç gerçek kas seviyesinde geri tepme olmadığı durumda elde edilmiştir. Model femurun başlangıçta stabilize edildiği durumda ligament ve temas kuvvetlerinin başlangıçta stabilize edilmiş olan bünye kuvvetlerine VIIgöre çok büyük olduğunu göstermiştir. Bu sonuca göre femurun hareketi durdurulduğunda bacağın alt kısmına darbesel kuvvet uygulandığında sakatlanma olasılığı daha yüksektir. î kinci olarak belirli bir kasın uyarılma programına karşılık gelen tekme türü bir öğrenme hareketi simule edilmiştir. Sonuçlar, kalça fleks iyonu ve diz ekstans iyonunu içeren hareketlerde ana rolün, Iliopsoas ve vasti kas gruplarının kuvvet 1er ince oynandı ginî gp stermiş t ir. Bu model insan alt ext remit es inin hareketli esnasında eklem kuvvetlerini ve kas gruplarının kuvvetlerini hesaplamakta, ve yapay eklem yerleştirilmesinin, ligament ve kasların yeniden oluşturulmasının ve ligament ve kas sakatlıklarının teşhis metodlannın etkilerini görmek için kullanılabilir.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT TWO-DIMENSIONAL BIODYNAMIC MODEL OF THE HUMAN LOWER EXTREMITY Xishi WANG Ph. D in Engineering Sciences Supervisor: Prof. Dr. Nuri ÂKKAŞ Co-Supervisor: Prof.Dr. Sami Turgut TüMER February, 1994, 271 pages The purpose of this work is to develop an anatomically-based two-dimensional biodynamic model of the human lower extremity consisting of the femur, knee joint and the tibia. The hip joint is modelled as a hinge whereas an existing anatomical model is incorporated for the knee joint. In addition to the knee joint ligaments, the model includes the effects of five significant muscle groups acting on the lower leg. The equations of motion and the compatibility conditions of the two-dimensional biodynamic model ofthe human lower extremity are obtained. The sagittal plane dynamic motion of the human lower extremity for specified muscle stimulations and any externally applied forcing has thus been formulated. The governing equations are a set of highly nonlinear differential equations of motion coupled with nonlinear constraint conditions and they are solved numerically. The numerical results give the forces associated with the muscle groups and ligaments, as well as the bone-to-bone contact forces. The contact point location, and the anterior - posterior displacements are presented together with the angular motions of the lower limb segments. The validity of the mathematical model established in this dissertation has been verified by comparing the results with those available in the literature. The results show that the present model is in good agreement with the available data from the literature. The model is used to study the following two scenarios: First, an unexpected forcing of small duration is applied to tibia and the response is obtained when there exists no feedback at the intrinsic muscle level. The model reveals that, when the femur is IVinitially stabilized, the ligament and the contact forces are much greater than the corresponding values for the initially stabilized trunk. This means that the injury is more probable upon impulsive load on the lower leg when the motion of femur is restrained. Secondly, a kicking type of learned activity is simulated which cooresponds to a specified muscle stimulation program. The results show that Iliopsoas and Vast i muscle group forces play the major role in the accompanying motion which involves hip flexion and knee extension. This model can be applied to calculate joint forces and the muscle group forces during the motion of the human lower extremity and to investigate the effect of an artifical joint replacement, ligament and muscle reconstructions and diagnostic methods for ligament and muscle injuries.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    83096

    İki boyutlu bağıl kafes yapılı süreç ile uyarlamalı görüntü restorasyonu

    Two-dimensional joint process lattice for adaptive restoration of images

    ALİ ŞİR OLGAÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET HAMDİ KAYRAN

  2. Tez No

    76491

    Two-dimensional modeling of injection molding of polymers into thin cavity molds

    Polimerlerin ince boşluklu kalıplara enjeksiyon kalıplamasının iki boyutlu modellenmesi

    AYGÜN EROL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ ECDER

  3. Tez No

    77021

    Yapı zemin etkileşimi problemlerinin sonlu-sonsuz elemanlar kullanarak statik yükler altında analizi

    Static-analysis of soil structure interaction problems by using finite elements under static loading

    ABDULLAH TUNA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERHAN KIRDAL

  4. Tez No

    792266

    İki boyutlu metal karbürlerin kimyasal buhardan çöktürme yöntemi ile farklı alttaşlar üzerinde sentezi ve karakterizasyonu

    The synthesis and characterization of two dimensional metal carbides on different metal substrates via chemical vapor deposition

    ÖMER REFET ÇAYLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZARİFE GÖKNUR BÜKE

  5. Tez No

    797815

    İki boyutlu yarıiletken TMDC malzemelerin katkılanması ve optik/elektriksel özelliklerinin incelenmesi

    Doping of two-dimensional semiconductor TMDC materials and characterisation of optical/electrical properties

    YUSUF KEREM BOSTAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FAHRETTİN SARCAN

Geri Dön