İTÜDERGİSİ/d, Cilt 8, Sayı 2 (2009)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Viskoelastik damar dokusunda malzeme parametrelerinin deneysel tahmini

Emin SÜNBÜLOĞLU, Tuncer TOPRAK

Özet


Dünyadaki ekonomik, bilimsel ve tıp açısından oldukça önemli ve gözlemlenme oranı yüksek olan ateroskleroz ve disk dejenerasyonu  gibi hastalıklar, temelde yumuşak doku hastalıkları olarak adlandırılabilirler. Bu bağlamda, disiplinler arası bir araştırma konusu olan yumuşak dokularda araştırma, sosyoekonomik olarak gittikçe büyüyen bir önem arz etmektedir. Donanım ve yazılım olanaklarındaki hızlı gelişmeler, yumuşak dokuların ve ilgili patalojilerin sayısal olarak detaylı şekilde modellenebilmesine olanak tanımaktadır. Bu çalışmada, viskoelastik özellikler gösteren damar dokusu üzerinde teorik bir modelin öncelikle matematiksel altyapısı oluşturulmuş ve fiziksel büyüklükler ile gerilme ve/veya şekil değiştirme büyüklükleri arasındaki ilişkiler elde edilmiştir. Yöntem olarak, öncelikle büyük deformasyonlar yapan katıların, Lagrangian esaslara göre deformasyon kinematikleri incelenmiş ve bünye denklemleri elde edilmiştir. Bu ifadeler, temel termodinamik kanunları ile ilişkilendirilerek, üç elemanlı viskoelastik bünye denklemi modeline uygulanmıştır. Plastisite teorisinde yaygın kullanım alanı bulan çarpımsal ayrıştırma prensibi kullanılarak, viskoelastik ve saf elastik davranışlar birbirinden ayrıştırılmıştır. Buradan elde edilen ifadelerle, damar yapısı için önemli büyüklükleri göz önüne alan bir kalın boru modeli için yüklenme ve deformasyon ilişkileri elde edilmiştir. Daha sonra, öngörülen modelin içinde bulunan malzeme parametrelerinin tahmini için kurulan deney düzeneği tanıtılmıştır. Bu esnada yapılan kabullerden bahsedilmiş ve kurulan ölçüm sisteminden elde edilen statik ve/veya dinamik yüklenmelere ait verilerin işlenebilmesi için gerekli detaylar sunulmuştur. Deneysel çalışmalarla, teorik sonuçların karşılaştırılması sonucunda elde edilen bulgular yorumlanmıştır.

 

Anahtar Kelimeler: Biyomekanik, deneysel mekanik, damar dokusu, nonlineer viskoelastisite.


Tam Metin: PDF