Araştırma Makalesi

Orta kulak tasarımı ve akustik harmonik performansının sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi

Cilt: 12 Sayı: 3 15 Temmuz 2023
PDF İndir
TR EN

Orta kulak tasarımı ve akustik harmonik performansının sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi

Öz

İşitme, insanlardaki beş duyudan biri olup sosyal yaşam için önemlidir. İnsan kulağının doğru ve kapsamlı bir sonlu eleman modelinin oluşturulması ses iletiminin daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir. Bu çalışmada, insan orta kulağının bir sonlu eleman (FE) modeli geliştirilerek stapes tabanındaki titreşim nedeni ile oluşan hız ve genlik etkilerinin frekans spektrumundaki değişimi araştırılmıştır. İnsan orta kulak sistemi üzerindeki geometrik modeller, literatürdeki orta kulak bileşenlerinin özellikleri dikkate alınarak CAD yazılımı (Solidworks) ile oluşturulmuştur. FE modeli olarak Ansys yazılımı kullanılmıştır. 100 Hz ile 10 kHz frekans aralığında timpanik membrandan 90 dB SPL(ses basınç seviyesi)’ye eşit olan 0.632 Pa ses basıncı uygulanmıştır. Elde edilen sonuca göre sağlıklı insan orta kulak modelinin stapes tabanında 500 Hz'de 3.43E-05 mm'lik genlik ve 1.07E-01 mm/s’lik hızla en yüksek değerlere ulaşıldığı görülmüştür. Stapes tabanında 10 kHz'e kadar da kademeli olarak genlik ve hız değerlerinin azaldığı, sayısal açıdan da önemli bir farkın oluşmadığı tespit edilmiştir. Elde edilen bulguların literatür ile tutarlı olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. K. L. Moore and A. F. Dalley, Clinically oriented anatomy. Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins, 2018.
  2. S. Shaho, Finite-Element Modelling of the Newborn Middle Ear at Two Different Ages. Master Thesis, The Faculty of Medicine of the Eberhard Karls Universitat Tubingen, 2020.
  3. F. Gentil, M. Parente, P. Martins, C. Santos, E. Almeida, A. Ferreıra and R. Natal, Numerical study of Hough technique in surgery of otosclerosis,using the finite element method. Acta of Bioengineering and Biomechanics, 17, 4, 2015. https://doi.org/10.5277/ABB-00289-2015-03.
  4. V. Gyliene ̇, V. Eidukynas, G. Gylys, and S. Murugesan, Numerical analysis of stapes prosthesis constraining in the case of otosclerosis. Materials (Basel), 14(24), 7747, 2021. https://doi.org/10.3390/ma14247747.
  5. Ö. Oymak Ay, İşitme Rekonstrüksiyonunda Glass İonomer Cement Kullanımının Fonksiyonel Sonuçları. Uzmanlık Tezi, Çukurova Üniversitesi, Tıp Fakültesi Kulak Burun Boğaz Anabilim Dalı, 2015.
  6. Hidayat, S. Okamoto, J. H. Lee, K. Matsuura, N. Hato, H. Yamada and D. Takagi, Dynamics analyses of human middle ear system using finite element method. Full Paper Proceeding, 127(5), 10-21, 2016.
  7. E. Sözen, Ö. Yıldırım, Y. O. Ucal, Ö. Unsal, B. Uslu Coşkun and B. Dadaş, Bone cement ossiculoplasty: our long-term results. Turk Arch Otolaryngol, 51(2), 37-40, 2013. https://doi.org/10.5152/Tao.2013.12.
  8. E. Ocak, İşitme Rekonstrüksiyonunda Kullanılan Yöntemlerin Fonksiyonel ve Anatomik Sonuçlarının Değerlendirilmesi. Uzmanlık Tezi, Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi, 2013.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

12 Temmuz 2023

Yayımlanma Tarihi

15 Temmuz 2023

Gönderilme Tarihi

31 Mart 2023

Kabul Tarihi

19 Haziran 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 12 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Uzundemir, F., Kayacan, M. Y., & Şen, İ. (2023). Orta kulak tasarımı ve akustik harmonik performansının sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(3), 965-972. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1274879
AMA
1.Uzundemir F, Kayacan MY, Şen İ. Orta kulak tasarımı ve akustik harmonik performansının sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2023;12(3):965-972. doi:10.28948/ngumuh.1274879
Chicago
Uzundemir, Fatma, Mevlüt Yunus Kayacan, ve İsmail Şen. 2023. “Orta kulak tasarımı ve akustik harmonik performansının sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 12 (3): 965-72. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1274879.
EndNote
Uzundemir F, Kayacan MY, Şen İ (01 Temmuz 2023) Orta kulak tasarımı ve akustik harmonik performansının sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 12 3 965–972.
IEEE
[1]F. Uzundemir, M. Y. Kayacan, ve İ. Şen, “Orta kulak tasarımı ve akustik harmonik performansının sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi”, NÖHÜ Müh. Bilim. Derg., c. 12, sy 3, ss. 965–972, Tem. 2023, doi: 10.28948/ngumuh.1274879.
ISNAD
Uzundemir, Fatma - Kayacan, Mevlüt Yunus - Şen, İsmail. “Orta kulak tasarımı ve akustik harmonik performansının sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 12/3 (01 Temmuz 2023): 965-972. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1274879.
JAMA
1.Uzundemir F, Kayacan MY, Şen İ. Orta kulak tasarımı ve akustik harmonik performansının sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2023;12:965–972.
MLA
Uzundemir, Fatma, vd. “Orta kulak tasarımı ve akustik harmonik performansının sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 12, sy 3, Temmuz 2023, ss. 965-72, doi:10.28948/ngumuh.1274879.
Vancouver
1.Fatma Uzundemir, Mevlüt Yunus Kayacan, İsmail Şen. Orta kulak tasarımı ve akustik harmonik performansının sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 01 Temmuz 2023;12(3):965-72. doi:10.28948/ngumuh.1274879