Determination of mechanical strength distribution of bovine femur

Abstract

11 ÖZET Bu çalışmada sığır femurunun mekanik özelikleri araştırılmıştır. ilk önce, kemiğin yapısı literatürde incelenmiştir- Çekme, basma, eğme ve sertlik gibi standard mekanik deneyleri gerçekleştirebilmek için her bir teste ait gerekli numune boyutları belirlendikten sonra bu deneyler dikkatli bir şekilde tekrar edilerek yapılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlar literatürdeki diğer çalışmalardaki sonuçlarla beklendiği gibi az farklılıklar göstermektedir. Deneysel çalışmaların yanısıra, mekanik özelikleri belirleyen teorik çalışma da yapılmıştır. Bunun için, tüm bir dana femurunun üç noktalı (3-P) eğme deneyini simule eden bir gerilme analizi çalışması yapılmıştır. Bu programda daha önce deneysel çalışmalarda elde edilen mekanik özellikler veri olarak kullanılmıştır. Gerilme analiz programının verdiği sonuçlar daha önce yapılan eğme deneyleriyle uyum göstermiştir. Deneylerle elde edilen mekanik özelliklerin hem literatürle hemde gerilme analiz programıyla uyum göstermesi, bu sonuçların canlı kemiklere ek olarak kullanılan kalsiyum fosfat seramiklerinin üretiminde referans olarak alınabilmesini sağlamıştır. üretilen kalsiyum fosfat seramikler ayrıca denenmiştirler. Numune hazırlama işlemleri sırasında elde edilen kemik tozları değerlendirilerek Kemik Seramiği üretimi gerçekleştirilmiştir. üretilen bu seramikler hem yarı şeffaf hem de diğer seramiklere oranla daha yüksek tokluğa sahiptirler.

ABSTRACT In this study mechanical properties of bovine femur were investigated. First of all, structure of bone was investigated by means of literature. In order to perform standard mechanical testing such as tension, compression, bending and hardness tests specimen sizes for each tests were determined and then all of these tests were done carefully and repeatedly. The results obtained from thes-e tests vary in an expected range with a small deviation from the other studies. Along with the experiments, a theoretical study to predict mechanical properties was also performed. For this, a stress analysis that simulates the three point <3-P) bending test for a whole bovine femur was made. In this study, the mechanical properties obtained from tests were used to see their reliability. The results showed an agreement with the experimental 3-P bending tests. Since the mechanical properties of bovine femur obtained from these tests were reasonable and reliable, they were then used in the manufacture of calcium-phosphate bioceramics. Calcium-phosphate bioceramics manufactured were also tested. During preparation of test specimens, bone powder was obtained. This powder was used in the manufacture of bone china. The china body produced was translucent and had higher toughness than ordinary china.