Design of an anti concussion headgear
Sarsıntı engelleyici başlık tasarımı
- Tez No: 803015
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN OSMAN ÖZGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Bu tezde; beyin sarsıntısı riskini azaltmak amacıyla ayarlı kütle sönümleyicisi eklenerek geliştirilmiş boks kaskı sonlu eleman modeli tasarlandı, geçerli bir insan kafası sonlu eleman modeli oluşturuldu ve kroşe yumruk için sonlu eleman simülasyonu modellendi. Kafa kısımları arasında yüzey yüzeye bağlı kontak tanımlandı. Kafa modelinin doğrulamasında mevcut deneysel veriler kullanıldı. Boyun modellemesi doğrusal ve burulma yayları ile modellendi. Kafa modeline 5% sönümleme Rayleigh sönüm modeli ile eklendi. Koruyucu kask, eldiven ve el modellendi. Ayarlı kütle sönümleyicisi frekansı, kafanın ilk doğal frekansı olan boyun etrafında burulma yönündeki moduna ayarlandı. Ayarlı kütle sönümleyicisinin frekansı belirlendikten sonra kütle ve sönümleme oranını belirlemek için taramalar gerçekleştirildi. Frekans davranış fonksiyonunun; burun kemiği bölgesinde, yatay yöndeki büyüklüğü ayarlı kütle sönümleyicisinin değişkenlerine bağlı olarak değiştiği gözlemlendi. Bölgedeki düşük tepkinin daha faydalı olduğuna karar verildi. Sönümsüz ve Rayleigh sönümlü kafa modelleri için ayarlı kütle sönümleyicisi değişkenleri belirlendi. Beyin sarsıntısına sebep olan yüksek gerilim ve gerinim kafanın hızlı hareketleri ile meydana geldiği görüldü. Beyin sarsıntısı için kroşe yumruk simülasyonları gerçekleştirildi. Sönümsüz ve Rayleigh sönümlü modeller için; kasksız model, standart kasklı model ve ayarlı kütle sönümleyicisi eklenmiş kasklı model analizleri yapıldı. Kafanın doğrusal ivmesi, açısal dönüşü, açısal hızı ve açısal ivmesi bu simülasyonlarda takip edildi. Sonuçlar için üç farklı şiddet indeksi hesaplandı; HIC, BrIC ve CM. Simülasyonlar neticesinde, kafanın ilk burkulma doğal frekansına ayarlanmış ayarlı kütle sönümleyicisi eklenmiş boks kaskının beyin sarsıntısı riskini azaltmakta yeterli fayda sağlamadığı görüldü.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a FE model of improved boxing headgear is modeled through the implementation of a TVA to reduce the risk of TBI in boxing, a valid human head FE model is constructed, and a boxing hook punch is simulated. A surface-to-surface tied contact is defined between the head components. The human head model is validated by experimental data available in the literature. The neck is modeled by using axial and torsional springs, whose material properties are acquired from the literature. On the human head model, a damping ratio of 5% is added to the model using Rayleigh damping. The protective headgear, glove, and hand are modeled. A TVA is modeled at the tuning frequency of the first natural mode of the head, a torsional motion around the neck. With a known tuning frequency, sweeps of the TVA tuning mass and damping ratio are conducted. The change in the lateral response of the nasal area in FRF plots at TVA tuning frequency is examined. The least response is decided to be most beneficial. For both undamped and Rayleigh-damped models, TVA tuning is conducted. TBI happens when high stress and strain rates occur on the brain tissues, as a result of rapid head movements. The hook punch, which is the most dangerous punch type in boxing in terms of TBI, is simulated. Hook punch simulations are performed on the head model without headgear, with standard headgear, and with TVA-implemented headgear for both undamped and Rayleigh-damped head models. The linear acceleration of the head as well as the rotational movement, velocity, and acceleration are monitored. Three different severity metrics are used in TBI risk calculations: HIC, BrIC, and CM. It is observed that the implementation of the TVA tuned at the first torsional natural frequency of the head on protective headgear does not reduce the risk of TBI effectively.
Benzer Tezler
- Physical and social transformation of urban green space
Başlık çevirisi yok
İNCİ KALE
Yüksek Lisans
İngilizce
1990
Şehircilik ve Bölge PlanlamaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
SELAHATTİN ÖNÜR
- Alternatif elektrik alan kaynağı üretimi ve SH-SY5Y hücre yanıtlarının incelenmesi
Generation of an alternative electric field source and investigation of SH-SY5Y cell responses
EDA ŞEVVAL AKSAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikBaşkent ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL CENGİZ KOÇUM
DOÇ. DR. FATİH ŞENTÜRK
- Organik ve inorganik katkılı ilaç salımlı polivinil alkol ve jelatin polimer fiber matris tabanlı yeni bir yara örtüsü malzeme tasarımı, antibakteriyel ve yara iyileştirme etkisinin incelenmesi
Design of a new wound dressing material based on organic and inorganic doped drug releasing polyvinyl alcohol and gelatin polymer fiber matrix and investigation of its antibacterial and wound healing effect
TÜLAY MERVE SOYLU
Doktora
Türkçe
2024
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVİL YÜCEL
DR. ÖĞR. ÜYESİ YELİZ ELALMIŞ
- An in vitro investigation of the interaction of genomic DNA with some copper compounds
Bazı bakırlı bileşiklerin genomik DNA ile etkileşiminin in vitro incelenmesi
ELISHA APATEWEN AKANBONG
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyokimyaKırıkkale ÜniversitesiBiyokimya (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPARSLAN KADİR DEVRİM