Fraktal Geometri İle Modellenmiş Pürüzlü Yüzey İle Temas Eden Yarisonsuz Ortamin Mekanik Davranişi

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2008Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2008Bu çalışmada, yüzey pürüzlülüğünün temas basıncı, şekil değiştirme ve gerilmeler üzerindeki etkilerini araştırmak amacıyla; pürüzlü yüzey ile yarı-sonsuz ortamın temas analizi sonlu elemanlar yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, fraktal geometri ile modellenmiş rijit pürüzlü yüzeyin homojen, elastik-tam plastik pürüzsüz yarı-sonsuz ortam ile normal teması için 2-boyutlu bir sonlu elemanlar modeli geliştirilmiştir. Mekanik yüzey yüklerinin yarısonsuz ortamda oluşan von Mises eşdeğer gerilmesi, elastik-plastik şekil değiştirmeleri ile temas basınç değerleri üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Ayrıca, rijit pürüzlü yüzeyin yarısonsuz ortam içindeki temas derinliği miktarının (girişim) şekil değişimine etkisi de incelenmiştir. Fraktal geometri kullanarak geliştirilen ve böylece pürüz etkileşimlerinin de dikkate alındığı daha gerçekçi bu yüzey modelinin, gerilme ve şekil değiştirme dağılımları üzerindeki etkisi diğer modellerle karşılaştırmalı olarak irdelenerek geçerliliği araştırılmıştır. Fraktal geometri kullanarak yapılan analizler sonucunda gerilme, şekil değiştirme ve basınç değerleri için elde edilen dağılımların diğer yüzey modellerine göre daha gerçekçi olduğu görülmüştür.In this study, normal contact analysis of a rough surface with a semi-infinite medium was performed by finite element method in order to investigate effect of surface roughness on to the distributions of contact pressure, stress and strain. A 2-dimensional finite element model was developed for normal contact of rigid rough surface modeled by fractal geometry with a smooth elastic-perfectly plastic semi-infinite medium. Effects of mechanical surface loadings on to von Mises equivalent stress, equivalent plastic strain and contact pressure have been determined. Effect of interference on to deformation was also investigated. The rough surface model developed by using fractal geometry and, hence, taken asperity interaction into account was investigated by comparing the others for its validity. Based on the presented results obtained from the fractal surface model, it has been shown that the distributions of the stress, the strain and the contact pressure were more realistic than those of other surface models

İstatiksel Tasarım Yöntemi Kullanılarak İnsan Kalça Ekleminin Mekanik Davranışının Belirlenmesi

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2015Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2015Bu çalışmada protezli insan kalça ekleminin mekanik davranışı istatistik olarak tasarlanmış sonlu elemanlar yöntemi (SEY) kullanılarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında Charnley ve Hipokrat isimli 2 farklı tip çimentolu protez tam kalça yenileme ameliyatının (THA) mekanik davranışını ve ameliyat sonrası kemik-protez adaptasyonunu tahmin etmek için kullanılmıştır. İki farklı yükleme durumu olarak noktasal ve yüzeysel kas ve kalça temas kuvvetleri yürüme ve merdiven çıkma hareketleri için çimentolu THA’lı kalça eklemine uygulanmıştır. Sonlu elemanlar modeli ve analizleri, bu hareket ve protezleri dikkate alan 23 faktöriyel tasarım metoduna göre oluşturulmuştur. Sonlu elemanlar analizlerinde kemiğin katmanları olan kortikal ve trabeküler kemiklerde, protezde ve protezi kemiğe bağlamada kullanılan çimentoda oluşan maksimum von Mises gerilme değerleri belirlenmiştir. Bu verilerin istatistik analizi varyans analiziyle gözlemlenen değerler üzerinde ana faktörlerin ilişkisini ve katkısını değerlendirmede kullanılmıştır. Bu istatistik çalışma sonucunda çimentolu THA uygulamasından sonra bileşenlerin maksimum von-Mises gerilmelerinin ana faktörler ve ikili etkilerin büyük çoğunluğunda önemli ölçüde farklılıklar gösterdiği tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Biyomekanik, Kalça Eklemi, Kalça Protezi, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Faktöriyel Tasarım, ANOVAIn the study, the mechanical behavior of human hip joint with prosthesis was investigated by using statistically designed finite element method. In the scope of the study, two different cemented prostheses types namely; Charnley and Hipokrat were used for predicting bone adaptation and mechanical behavior of cemented total hip reconstructions (THR). The concentrated or distributed muscle and hip contact forces were applied to the cemented THR during walking and climbing of stairs. The finite element modeling and analyses were then pursued according to 23 factorial design method using these prostheses and activities. The maximum von Mises stresses occurred on the components of the cemented THR having the cortical and trabecular layers of bones, prosthesis and cement mantle were determined in the finite element analysis. The statistical analysis of these data was then carried out using variance analysis method to evaluate the contribution and interaction of main factors on the observed values. It was identified from this statistical study that the maximum von Mises stresses of the cemented THR’s components showed significant differences for the majority of main factors and their two-factor interactions. Key Words: Biomechanics, Hip joint, Finite Element Method, Factorial Design, ANOV

Mikro derin çekme işleminde numune ve tribolojik boyut etkisinin sonlu eleman analiziyle incelenmesi

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2013Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2013Bu çalışmada nümune boyut etkisi ve sürtünme katsayısının bir mikro derin çekme parçasının şekillendirilmesine etkisi sonlu eleman analizi yardımıyla incelenmiştir. Boyut etkisini incelemek amacıyla 0.1 , 0.2 ve 1 mm kalınlıklarında 3 farklı sac kullanılmış; kalıp ve zımbaya ait ölçüler de her bir işlemde aynı oranda arttırılarak 3 farklı sonlu eleman modeli oluşturulmuştur. Sac kalınlığının azaltılmasıyla eşdeğer von Mises gerilmesi değerlerinin arttığı tespit edilmiştir. Tribolojik boyut etkisinin belirlenmesi amacıyla yapılan analizlerde ise sürtünme katsayısının arttırılması durumunda eşdeğer gerilmelerde artış gözlenmiş ve 0.1 mm sac kalınlığı için en yüksek eşdeğer gerilme değeri elde edilmiştir.Effects of specimen size and coefficient of friction on micro-deep drawn part have been investigated by means of finite element analysis. To this goal, blanks with three different thicknesses, namely 0.1, 0.2, and 1 mm, have been used. Furthermore, dimensions for die and punch are increased by same factor in FE models. Results showed that, equivalent von Mises stress values are increased when thinner sheet gauges are used. Similarly, increased equivalent von Mises stress values are observed with increasing coefficient friction values, and the highest values are obtained for the smallest sheet thickness

Öğrenci başarısı ile ailelerin sosyo-ekonomik düzeyleri arasındaki ilişki (Denizli basma sanayii ortaokulu örneği)

Çocuğun sürekli olarak etkileşim halinde bulunduğu ailesinin sosyo-ekonomik durumu, çocuğun gelişimi üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Bu çalışmada, öğrenci başarısı ile ailelerin sosyo-ekonomik düzeyleri arasındaki ilişki,Denizli Basma Sanayii Ortaokulu öğrenci ve ailelerine ilişkin verilerle incelenmiştir. Konu yedi alt problemde incelenmiştir. Birinci alt problem öğrencilerin sınav başarı puanları ile ana-baba mesleği arasındaki ilişkiyi incelemektedir.İkinci alt problem öğrencilerin sınav başarı puanları ile ana-babanın mezuniyet durumu arasındaki ilişkidir. Üçüncü alt problem öğrencilerin sınav başarı puanları ile ailenin gelir durumu arasındaki ilişkidir. Dördüncü alt problem öğrencilerin sınav başarı puanları ile evdeki çocuk sayısı arasındaki ilişkidir. Beşinci alt problem öğrencilerin sınav başarı puanları ile ikamet yeri arasındaki ilişkidir. Altıncı alt problem öğrencilerin sınav başarı puanları ile cinsiyet arasındaki ilişkidir. Yedinci alt problem öğrencilerin sınav başarı puanları ile ailevi durum arasındaki ilişkidir.Araştırma sonuçlarına göre; anne-babanın eğitimdurumu ve mesleki özellikleri, öğrenci başarısı üzerinde etkilidir. Yüksek statülü işlerde çalışan ya dayükseköğrenim mezunu olan ana-babaların çocuklarının başarı ortalamaları daha yüksektir. Ailenin aylık gelirin düşük olması, evdeki çocuk sayısının çok olması, kalınan evin kira olması gibi ailevi sosyo-ekonomik etmenler, öğrenci başarısını olumsuz yönde etkilemektedir. Eğitimciler, ailesinin sosyo-ekonomik durumuna bağlı olarak sorun yaşayan öğrencilerin, fiziki gereksinimlerinin karşılanması yönünde yardım ve destek sağlayabilecek yöntemleri aramalıdır. Öğrencilerin sınav başarılarına etki eden aile sosyo-ekonomik özelliklerine yönelik çalışmalar yapılmalıdır. Benzer bir araştırma imam-hatip ortaokullarına, genel ve mesleki-teknik liselerinde yapılmalıdır

Hasarlı Çene Kemiklerinde Abutment Boyunun Dental İmplant Sistemi Üzerindeki Etkileri

The purpose of this study is to investigate the stresses occurred onhard and soft bones after recovering the deficiency caused by totally edentulousand damaged mandible by using abutments with different lengths andprosthesis filling material. Two different damaged parts of 2.5 and 4.5 mm indepth were created with the aid of Solidworks program on the right hand sideof the mandible. Implants were then applied between the foremen channels.Later, the damaged models were recovered by abutment with different lengthsas for the first method. Two models using abutment were, therefore, obtainedfor the damaged parts of 2.5 and 4.5 mm in depth. In the second method, for thesame damaged cases, prosthesis filling material was used to recover deficiencykeeping the abutment length constant. Finally, there were totally obtained 4different damaged models of two fixed with abutment and two fixed with fillingmaterial and 1 undamaged model. At the second step of this study, the stressvalues were obtained on lower jaw bones by using finite element method underthe maximum chewing force and compared to each other. The results showedthat stress data obtained particularly on the soft and hard bones weredistributed more uniformly on the damaged models fixed with prosthesis fillingmaterial compared to the damaged models recovered by abutment. Moreover,the stress values obtained for models fixed with different abutment length wererather high in comparison to those of the filling material applicatio

Kemik Yoğunluğunun Dental implantlardaki Gerilme Dağılımına Etkisi

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2011Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2011Bilgisayarlı tomografi ölçümlerinden elde edilmiş olan CT sayılarının elastisite modülüne dönüştürülmesi ile ilgili olarak yapılan çalışmalar araştırılmıştır. Elde edilen bilgiler yardımıyla farklı kemik yoğunluklarında gerilme dağılımı sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmiş ve gerilme dağılımı kortikal kemik (KK) ve süngerimsi kemik (SK) için bulunmuştur. Deney materyali olarak maksiller sağ ikinci premolar diş alınmıştır. Bu diş bölgesi için MİS marka dental implant elemanları kullanılmıştır. Abutment modeli MD-TAD10, implant modeli ise 4,2 mm çap ve 10 mm boyunda Biocom modelidir. Diş kuron bölgesi modeli sonuçların hastaya özel olmaması amacıyla VVheeler’ın An Atlas of Tooth Form anatomi atlası verilerinden yararlanarak Rhinoceros 4.0 yazılımıyla oluşturulmuştur. ANSYS Workbench 12.0 yazılımında çiğneme kuvvetleri etkisi altında modelimizde oluşan gerilme dağılımı analiz edilmiştir. Süngerimsi kemiğin implantın apeks bölgesine karşılık gelen kısmında ve implant boynunda en yüksek gerilme değerlerine ulaşılmaktadır. Kortikal kemikte süngerimsi kemiğe göre daha yüksek gerilme değerleri ortaya çıkmıştır. Kortikal kemikte kemik yoğunluğu düştükçe en yüksek von Mises Gerilmesi artmıştırThe studies related vvith conversion to elasticity modulus from CT numbers that obtained from computed tomography have been investigated. With the help of gathered information, the stress distribution at different bone densities was studied vvith finite element method and stress distribution has been found for cortical bone (KK) and spongy bone (SK). Maxillary right second premolar has been used as test material. For this teeth area, MİS branded dental implant elements have been used. Abutment model is MD-TAD10 and implant model is Biocom vvhich has 10 mm length and 4.2 mm diameter. Dental crovvn is modeled using VVheeler’s anatomy atlas, An Atlas of Tooth Form and Rhinoceros 4.0 softvvare in order to result are not to be specialized for any patient. in ANSYS VVorkbench 12.0 softvvare the stresses at our model are analyzed under mastication forces. Maximum stress values emerged at the spongy bone part vvhich coincides implant’s apex part and neck. Fligher stress values emerged in cortical bone than the spongy bone. While bone density decreases in cortical bone, maximum von Mises stress has increased

The Investigation Of A 3-Dimensional Human Hip Joint Subjected To Distributed Load By Using Finite Element Method

In this study, a three dimensionally modeled human hip joint was investigated by using finite element method. During this study, finite element models were prepared for three different prosthesis types namely; Charnley, Muller and Hipokrat and for two different activities as walking and stair climbing motions. Ansys Workbench commercial program was used for finite element analysis by applying distributed load condition. The von- Mises stresses and strains occurred on the cortical and trabecular layers of bone, prosthesis and bone cement which was used to assemble prosthesis into bone's intramedullary canal, were determined at the end of the finite element analysis and compared to each other

An experimental investigation on frictional behavior of statically loaded micro-grooved journal bearing

WOS: 000297824800040Performances of plain and micro-grooved engine journal bearings were investigated in this study. Numerous experiments were performed under different static loads by using the purpose-built journal bearing test rig. Micro-grooves were made by cutting micro-channels both around and across the engine journal bearing surfaces. Stribeck curves for the micro-grooved and the plain journal bearings were then experimentally and theoretically generated while frictional torque versus angular velocity curves were also plotted. The results showed that the highest value of coefficient of friction as well as the frictional torque was obtained on the transversal micro-grooved journal bearings. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.Karadeniz Technical University [2002.112.003.03]This work was supported by the Research Fund of Karadeniz Technical University, Project number; 2002.112.003.03