Kemik dokusundaki farklı yapıların mekanik davranışlara etkisinin deneysel ve istatistiksel olarak araştırılması
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2022
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Bakırçay Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Günlük hayatımızda kemik dokuları, istemli veya istemsiz davranışlar sebebi ile çok
çeşitli mekanik etkilere maruz kalmaktadır. Malzemelere etki eden kuvvetler farklı
eksenlerde uygulandığında farklı mekanik özellikler gösteriyorsa bu tip malzemeler
anizotropik özellik göstermektedirler. Kemik dokusu organik ve inorganik bileşiminden
dolayı kompozit bir malzeme özelliği göstermektedir. Birçok kemik dokusu vücutta
bulunduğu bölgeye göre bileşimindeki organik ve inorganik maddelerin dağılımından dolayı
anizotropik özellik sergiler yani elastisite modülü uygulanan kuvvetin yönüne bağlı olarak
farklılık gösterir. Literatürde genellikle hesaplamaların kolay yapılabilmesi için kemik doku
izotropik kabul edilerek simüle edilmektedir. Kortikal kemik yapısı, kemiğe sertlik ve
dayanım sağlarken, trabeküler kemik gözenekli yapısı sayesinde kemiğe esneklik ve üzerine
gelen enerjiyi absorbe etme yeteneği kazandırmaktadır. Kemik dokularının mekanik etkilere
karşı davranışı üzerinde gerçekleştirilen bazı testler, kemiklerin ve yumuşak dokuların
özelliklerini tespit etmeye yöneliktir. Bu tez çalışmasında malzemelerin mekanik
özelliklerini tespit etmede yaygın olarak kullanılan eğilme deneyi kemik numunelerine
uygulanmıştır. Bununla birlikte, çene ilerleme hızı, destekler arası mesafe ve kuvvet
uygulama noktası olmak üzere belirlenen üç parametrenin elastisite modülü değerleri üzerine
etkisi deneysel ve istatistiksel olarak araştırılmıştır. Sonuç olarak hem deneysel hem
istatistiksel analizler, destekler arası mesafenin elastisite modülü üzerinde en etkili parametre
olduğunu desteklemiştir.
In our daily life, bone tissues are exposed to a wide variety of mechanical effects due to voluntary or involuntary behaviours. If the forces acting on the materials show different mechanical properties when applied in different axes, these types of materials show anisotropic properties. Bone tissue is a composite material due to its organic and inorganic composition. Many bone tissues exhibit anisotropic properties due to the distribution of organic and inorganic substances in their composition according to the region in the body, that is, the modulus of elasticity differs depending on the direction of the applied force. In the literature, bone tissue is usually simulated as isotropic for easy calculations. While the cortical bone structure provides hardness and strength to the bone, the trabecular bone structure gives the bone flexibility and the ability to absorb the energy coming on it. Some tests on the behaviour of bone tissues against mechanical effects are intended to determine the properties of bones and soft tissues. In this thesis, the bending test, which is widely used to determine the mechanical properties of materials, was applied to bone samples. In addition, the effects of three parameters, namely jaw progression speed, distance between supports and force application point, on the modulus of elasticity values were investigated experimentally and statistically. As a result, both experimental and statistical analyses supported that the distance between supports was the most effective parameter on the modulus of elasticity.
In our daily life, bone tissues are exposed to a wide variety of mechanical effects due to voluntary or involuntary behaviours. If the forces acting on the materials show different mechanical properties when applied in different axes, these types of materials show anisotropic properties. Bone tissue is a composite material due to its organic and inorganic composition. Many bone tissues exhibit anisotropic properties due to the distribution of organic and inorganic substances in their composition according to the region in the body, that is, the modulus of elasticity differs depending on the direction of the applied force. In the literature, bone tissue is usually simulated as isotropic for easy calculations. While the cortical bone structure provides hardness and strength to the bone, the trabecular bone structure gives the bone flexibility and the ability to absorb the energy coming on it. Some tests on the behaviour of bone tissues against mechanical effects are intended to determine the properties of bones and soft tissues. In this thesis, the bending test, which is widely used to determine the mechanical properties of materials, was applied to bone samples. In addition, the effects of three parameters, namely jaw progression speed, distance between supports and force application point, on the modulus of elasticity values were investigated experimentally and statistically. As a result, both experimental and statistical analyses supported that the distance between supports was the most effective parameter on the modulus of elasticity.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Kemik doku, Eğilme deneyi, Elastisite modülü, Bone tissue, Bending test, Modulus of elasticity
