Kompozit delikli ortopedik plaklarda gerilme analizi

Abstract

Uzun kemik kırıklarının tedavi yöntemleri arasında ortopedik plakların kullanımıbüyük önem taşımaktadır. Plakların uygun dizaynı için gerilme analizleri yapılarakmodellemeler yapılmaktadır. Bu çalışmada sonlu elemanlar yöntemi kullanılarakANSYS programında altı delikli kemik-plak sisteminin üç boyutlu modeligeliştirilmiştir. Daha sonra gerçek koşullara yakın olmak üzere yükleme ve sınır şartlarıaltında gerilme analizi yapılmıştır.Kemik-plak sisteminde kırık başlangıç evresindeki durum için plaktaki, plak-vidakontak yüzeyleri arasındaki ve kemik-vida yüzeyleri arasındaki gerilme değerleribulunmuş ve grafiksel olarak gösterilmiştir.İkinci safhada, aynı bölgelerde iyileşme süresince olan gerilme değerlerinin değişimiincelenmiştir. Kemik-plak sisteminde hasarın meydana gelmeyeceği kemik arayüzeyindeki iyileşme yüzdesi elde edilmiştir. Ayrıca kemik-plak sisteminde hasaroluşturmayacak emniyetli yükleme değerleri bulunmuştur.Son olarak kemik-plak sistemindeki üst, orta ve alt vidalar sırasıyla çıkartılarak tamyük durumu için gerilme analizi yapılmıştır. Buradaki amaç üç farklı durumun kemikplaksisteminin rijitliğine olan etkisini incelemek ve delik vida arasındaki kontak gerilmedeğerlerini karşılaştırmaktır.Anahtar sözcükler: Gerilme analizi, sonlu elemanlar yöntemi, kemik-plak sistemi.

Orthopedic plates contribute significantly to bone fracture treatment methods. Stressanalysis is applied to the orthopedic plates for optimum design considerations. In thisstudy, three-dimensional six hole bone-plate model has been developed using finiteelement method in ANSYS program. After that stress anaylsis has been carried outunder real loading and boundary conditions.In bone plate system, stress values in plate, plate-screw contact surfaces and bonescrewsurfaces have been investigated. The numeric values have been shown ongraphics.On the next step stress values during healing process have been investigated. Healingpercentage on which critical stress value not exceeded has been found. Furthermore,critical loading conditions and values have been determined in the bone ?plate system.Finally, upper, middle and lower screws have been removed seperately from the plateand stres values have been observed and compared for different conditions.. The aim isto observe the influence of the different conditions on the rigidity of the bone-platesystem and compare the stress values on the plate.Keywords : Stress analysis, finite element methods, bone-plate systems.