İnsan Femur Modeli Üzerinde Flambaj Etkisinin Sonlu Elemanlar Metodu Kullanılarak Biyomekanik Olarak İncelenmesi

Abstract

Öz Bu çalışmada eksenel yükleme altında insan femur modeli üzerinde burkulma etkisinin biyomekanik davranışın sonlu elemanlar metodu (SEM) kullanılarak analiz edilmiştir. İnsan femurunun 3 boyutlu (3D) modeli Geomagic ve SolidWorks programı kullanılarak oluşturulmuştur. Sonlu eleman analizleri ise Ansys Workbench 18.2 programında gerçekleştirilmiştir. 3D insan femur modeline eksenel yükleme sonucu oluşan deformasyonlar ve gerilmeler basma ve flambaj olarak ayrı ayrı incelenmiştir. Yapısal analiz soncunda femur kemiğinde oluşan deformasyon 2.06 mm iken, burkulma analizi sonucunda femur kemiğinde oluşan deformasyon ise 1.29 mm olarak hesaplanmıştır. Bu durum insan kemiğinde eksenel yük altında flambaj etkisinin düşük olduğunu göstermektedir. Bu durumun femur kemiğinin anatomik yapısı ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Ayrıca basma etkisindeki gerilme değeri 15.71 MPa iken, flambaj etkisindeki kritik burkulma gerilmesi ise 8.30 MPa olarak heaplanmıştır. Teorik olarak kritik yük () 2102.21 N olarak hesap edilirken, SEA' de ise 2164.54 N olarak hesaplanmıştır.