Sonlu elemanlar esaslı topolojik optimizasyon ile rijitliği azaltılmış gözenekli sabitleme plağının tasarlanması
Designing a lattice fixation plate with reduced stiffness using the topology optimization based on the finite element method
- Tez No: 566972
- Danışmanlar: PROF. DR. İRFAN KAYMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Makine Mühendisliği, Bioengineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erzurum Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Sabitleme plakları kırık kemik dokusunun mekanik açıdan stabilizasyonunu sağlayarak hasarlı bölgede biyolojik iyileşme sürecini hızlandırmak için kullanılmaktadır. Bu implantlar tedavi sürecinde aseptik gevşeme, gerilme kalkanı etkisi ve nekroz oluşumu gibi mekanik ve biyolojik komplikasyonlara sebep olmaktadır. Bu çalışmada geleneksel plak modellerinde görülen mekanik ve biyolojik komplikasyonların azaltılması/ortadan kaldırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla sonlu elemanlar esaslı topoloji optimizasyon yaklaşımı kullanılarak optimum plak geometrisi elde edilmiştir. Elde edilen optimum plak modeli fonksiyonel kademelendirilmiş gözenekli kafes yapısı ile birleştirilerek yeni nesil gözenekli implant modeli sabitleme plakları için uygulanmıştır. Bu çalışmada, uzun boylu kemiklerde diyafiz bölgesi transvers kırıklar için kullanılan plakların optimum geometrisi, sonlu elemanlar esaslı topoloji optimizasyon yöntemi kullanılarak fonksiyonel kademelendirilmiş gözenekli plak modeli olarak elde edilmiştir. Gözenekli plak modeli, eklemeli üretim ile üretilerek statik olarak test edilmiştir. Testler sonucunda geleneksel, optimum ve gözenekli model, sonlu elemanlar yöntemi ile rijitlik açısından karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Fixation plates are used to accelerate the biological healing process in the damaged area by providing mechanical stabilization of fractured bone tissue. These implants may cause mechanical and biological complications such as aseptic loosening, stress shielding effect and necrosis formation. In this study, it is aimed to reduce/eliminate the mechanical and biological complications observed in the use of conventional plate models. For this purpose, optimum plate geometry has been obtained by using the finite element method based on topology optimization approach. Combined the optimum plate model obtained with the functionally graded porous structure, a new generation porous implant model was applied for fixation plates. In this study, the optimum geometry of the plates used for diaphyseal transverse fractures in long bones were obtained as a functional graded porous plate model using a topology optimization approved based on the finite elements method. The porous plate was produced by additive manufacturing and tested statically. As a result of the test conducted, the conventional, optimum and porous model is compared with that of the finite element method in terms of their stiffness.
Benzer Tezler
- Seismic capacity of masonry arches optimally strengthened with fibre-reinforced polymer: Experimental and numerical investigation
Lif takviyeli polimer ile optimum olarak güçlendirilen yığma kemerlerin sismik kapasitesi: Deneysel ve sayısal araştırma
İSMAİL HAKKI TARHAN
Doktora
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HABİB UYSAL
PROF. DR. PAULO BARBOSA LOURENCO
- İnsansız hava araçlarına ait termoplastik kompozit yapısal parçaların topoloji optimizasyonu yöntemi ile tasarımı ve eklemeli imalat metodu ile üretim şartlarının incelenmesi
Design of thermoplastic composite structural parts of unmanned aerial vehicles with topology optimization method and analysis of production conditions with additive manufacturing method
FİKRAT GAFURZADE
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Havacılık ve Uzay MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ ÇOLAK
- Kompozitlerin kullanıldığı ekstrüzyon esaslı eklemeli imalatta ürün özelliklerinin etkisinin hesaplamalı olarak incelenmesi
Computational investigation of composite properties fabricated by extrusion based additive manufacturing
ABAS ABASOV
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR POYRAZ
- Bir geçiş dönemi olarak İstanbul'da 3. Ahmet Devri mimarisi
Ottoman architecture in İstanbul during the period of Ahmet 3. (1703-1730)
GÜLÇİN CANCA
Doktora
Türkçe
1999
Sanat TarihiMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiSanat Tarihi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ SÖNMEZ
- Ekstramaksiller ve intrasinüs yerleşimli zigomatik implantların biyomekanik tepkilerinin sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi
Investigation of the biomechanical response of extramaxillary and intrasinus zygomatic implants with finite element analysis
ELİF ÖZÇELİK
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2018
Diş HekimliğiMarmara ÜniversitesiAğız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN GARİP