İnsan femur kemiğinde burkulma davranışının sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi

Yükleniyor...
Küçük Resim

Tarih

2020

Dergi Başlığı

Dergi ISSN

Cilt Başlığı

Yayıncı

Erişim Hakkı

info:eu-repo/semantics/openAccess

Özet

Bu çalışmada eksenel yükleme altında insan femur modeli üzerinde burkulma etkisinin biyomekanikdavranışın sonlu elemanlar metodu (SEM) kullanılarak analiz edilmiştir. İnsan femurunun 3 boyutlu(3D) modeli Geomagic ve SolidWorks programı kullanılarak oluşturulmuştur. Sonlu eleman analizleriise Ansys Workbench 18.2 programında gerçekleştirilmiştir. 3D insan femur modeline eksenelyükleme sonucu oluşan deformasyonlar ve gerilmeler basma ve flambaj olarak ayrı ayrı incelenmiştir.Yapısal analiz soncunda femur kemiğinde oluşan deformasyon 2.06 mm iken, burkulma analizisonucunda femur kemiğinde oluşan deformasyon ise 1.29 mm olarak hesaplanmıştır. Bu durum insankemiğinde eksenel yük altında flambaj etkisinin düşük olduğunu göstermektedir. Bu durumun femurkemiğinin anatomik yapısı ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Ayrıca basma etkisindeki gerilmedeğeri 15.71 MPa iken, flambaj etkisindeki kritik burkulma gerilmesi ise 8.30 MPa olarakheaplanmıştır. Teorik olarak kritik yük (??????) 2102.21 N olarak hesap edilirken, SEA’ de ise 2164.54 Nolarak hesaplanmıştır.
In this study, biomechanical behaviors of the buckling effect on human femur model under axial loading were analyzed by using finite element method (FEM). The 3D model of the human femur was created using the Geomagic and SolidWorks 2018 program. Finite element analysis was performed in Ansys Workbench 18.2. The deformations and stresses resulting from axial loading to the 3D human femur model were examined separately as compression and buckling. While the deformation of the femoral bone was 2.06 mm in structural analysis, the deformation of the femoral bone was calculated as 1.29 mm in buckling analysis. This situation shows that the flambaj effect is low in the human bone under axial load. This situation is thought to be related to the anatomical structure of the femoral bone. In addition, while the stress value at the compression effect was 15.71 MPa, the critical buckling stress under flambaj effect was 8.30 MPa. Theoretically, while the critical load (??????) was calculated as 2102.21 N, it was calculated as 2164.54 N in SEA.

Açıklama

Anahtar Kelimeler

Künye