KAYA TIRMANIŞINA SONLU ELEMANLAR YAKLAŞIMI.

Yıl 2006, Cilt: 17 Sayı: 4, 173 - 183, 01.08.2006

Arif Mithat Amca Serdar Arıtan

Öz

Anahtar Kelimeler

-

KAYA TIRMANIŞINA SONLU ELEMANLAR YAKLAŞIMI.

Öz

Kaya tırmanışı dengenin ön plana çıktığı, statik ve dinamik hamleler içeren, eğime bağlı olarak daha çok vücudun üst üyelerinin kullanıldığı bir spordur. Tırmanıcının vücut pozisyonu, vücut ağırlığının tutamak ve basamaklara aktarılışı, yapılan hareketler esnasında dengenin kontrol edilmesi ve kütle merkezinin konumu kaya tırmanışında önemli olan faktörlerdir. Kaya tırmanışının farklı pozisyonlarında tutamak ve basamaklardaki destekleyici kuwetlerin, eklemlere binen yüklerin incelenmesi bu aktivite hakkında birçok fikir verecek ve kaya tırmanışındaki mekanik olayların anlaşılmasını sağlayacaktır. Bu çalışmada sonlu elemanlar yöntemi ile oluşturulan bir model yardımıyla farklı vücut pozisyonlarında tutamak/ara, basamaklara ve tırmanıcının eklem/erine binen yüklerin hesaplanması ve üst vücut üyelerine en az moment etkiyen pozisyonların belirlenmesi amaçlanmıştır. Modelin yaratılabilmesi için bir tırmanıcının tırmanış duvarı üzerinde hareketsiz dururken görüntüsü alınmıştır. Bu görüntü bilgisayara aktarıldıktan sonra modelde kullanılacak noktalar sa yısallaştırılarak eklemler ve vücut üyelerinin konumları belirlenmiştir. Tutamak, basamak ve tırmanıcının eklem/erine binen yüklerin hesaplanabilmesi için 10 iskelet üye ve 6 eklemden oluşan bir tırmanıcı modeli oluşturulmuştur. Bu modelde, el ve ayak tutamak/arı sabit destek noktaları olarak kabul edilmiştir. Model, sonlu elemanlar yöntemi yaklaşımıyla çözülmüş, tutamak, basamak ve eklemlere etkiyen yatay-dikey kuwet ve moment değerleri hesaplanmıştır. Tırmanıcının hareket sınırlılıkları dikkate alınarak tutamak/arda hareket edebileceği alan ve bu alan içerisinde üst vücut moment/erinin en az olduğu pozisyonlar eniyileme ile belirlenmiştir

Anahtar Kelimeler

Kaya tırmanışı, Sonlu elemanlar yöntemi, Eklem kuweti, Moment, Eniyileme

Kaynakça

• Akgün, N. (1992). Egzersiz Fizyolojisi.
• İzmir: Ege Üniversitesi Basımevi. Brekelmans, W.A., Poort, H.W. & Slooff, T.J. (1972). A new method to analyse the mechanical behaviour of skelatal parts. Acta Orthop Scand, 43 (5), 317.
• Cook, R.D., Malkus, D.S., Plesha, M.E. & Witt, R.J. (2001) Concepts and Applications of Finite Element
• Analysis (4th Edition). New York: JohnWiIey&Sons. Cook., RD. (2001). Finite Element Mo- delling for Stress Analysis. New
• York: John Willey & Sons. Fung, Y.C. (1993). Biomechanics: Mec- hanical Properties of Living
• Tissues (2“ Edition). New York: Springer. Noe, F., Martin, L. & Bianchi, J.P. (1997).
• Effect of a leg movement on the organization of the forces at the holds in a climbing position: 3-D kinetic analysis. Human Mov Sci, 16, 337- Noe, F., Quaine, F. & Martin, L. (2001).
• Influence of steep gradient supporting walls in rock climbing: biomechanical analysis. Gait & Posture, 13, 86-94. Noe, F. (2006). ModiŞcations of anti- cipatory postural adjustments in a rock climbing task: The effect of supporting wall inclination. J
• Electromyogr Kinesiol, 16, 336-41
• Özkaya, N. & Nordin, M. (1998).
• Fundamentals of Biomechanics: Equilibrium, Motion and Deforma- tion (2”“Edition). NewYork: Springer. Quaine, F., Martin, L. & Blanchi, JP. (1997). The effect of body position and number of support on wall reaction forces in rock climbing. J Appl Biomech, 13, 14-23.
• Quaine, F. & Martin, L. (1999). A biomechanical study of equilibrium in sport rock climbing. Gait & Posture, ,233-239.
• Reddy, J. N. (1993). An Introduction to the Finite Element Method (2"d Edition). New York: McGraw-Hill.
• Reilly, D.T. & Burstein, AH. (1975). The elastic and ultimate properties of compact bone tissue. J Biomech, 8, 405.
• Van Buskirk, W.C. &Ashman, RB. (1981).
• The elastic moduli of bone, in Mechanical Properties of Bone, Joint ASME-ASCE Applied Mechanics, Fluids Engineering and Bioengineering Conference, Colorado: Boulder. Viceconti, M., Davinelli, M., Taddei, F. & Cappello, A. (2004). Automatic generation of accurate subject- specific bone Şnite element models to be used in clinical studies. J Biomech, 37, 1597-1605.