Total kalça protezi tasarımında protez performansı ve kullanım ömrünün artırılmasına yönelik çalışmalar gelişen cerrahi yöntemlerin yanı sıra malzeme ve üretim teknolojileriyle beraber son yıllarda oldukça hız kazanmıştır. Değişen ve gelişen biyomedikal teknolojisine her geçen gün ayak uydurabilen pratik yapısal ve mekanik çözümler günümüz mühendislik biliminin temel sorunlarından biri haline gelmiştir. Bu nedenle bilim insanlarının ilgi odağı, farklı malzemelerden yapılmış yapısal ve mekanik bileşenlerin farklı davranışlarına ilişkin analitik, sayısal ve deneysel çalışmalar olmuştur. Sonlu elemanlar yöntemi yeni protez tasarımlarının dayanım performansları hakkında prototip üretimi ve fiziksel testler yapılmaksızın gerçeğe oldukça yakın önemli bilgiler sağlamaktadır. Sunulan çalışmada kalça protezlerinde yaygın olarak kullanılan Ti-6Al-4V malzemesi kullanılarak ASTM F2996-20 kalça protezi sapı modeli üzerinde sonlu elemanlar yöntemi ile statik analiz yapılarak protezin performansı incelenmiştir. Ayrıca mesh tipi ve eleman boyutunun gerilme ve birim şekil değiştirmeler üzerindeki etkileri nümerik olarak ANSYS 19 paket programı kullanılarak ele alınmıştır. Elde edilen sonuçlardan, eleman boyutunun 1mm’den küçük olması durumunda, gerilme ve birim şekil değiştirmeler üzerinde etkisi olmadığını fakat işlem süresini oldukça arttırarak çözümü ekonomiklikten uzaklaştırdığı görülmüştür.

This study used Finite Element Analysis (FEA) and Reverse Engineering (RE) methods to assess the fatigue performance of an originally designed cementless hip implant. The implant prototype was initially scanned using 3D scanning technology, and a finite element model was created. The implant was analyzed under dynamic loads for six different biomaterials commonly used, namely Ti-6Al-4V (Grade5), ASTM F3046 (Ti-3Al-2.5V), ASTM F75 (CoCr), ASTM F562(MP35N), ASTM F136(Ti6Al4V ELI), ASTM F67 (Ti Grade 4), and the fatigue life was evaluated. The results showed that the ASTM F75 (CoCr) implant had the highest stress and the ASTM F67 (Ti Grade 4) implant had the lowest stress. Also, Ti6Al4V (Grade 5) implant is more resistant to fatigue than their counterparts made from ASTM F75 (CoCr), ASTM F136 (Ti6Al4V ELI) and ASTM 3046 (Ti-3Al-2.5V).

Taşıyıcı sistemi çelik elemanlarla oluşturulan yapılara çelik yapı denir. Çelik yapılar, büyük açıklıklar gerektiren yapılar, temel zemini zayıf nitelikte olan yapılar, deprem bölgelerindeki yapılar, çok katlı yapılar, taşıyıcı sistemi özellik gösteren yapılar söz konusu olduğunda tercih edilirler. Ayrıca geçici yapılar, hızlı inşa edilmesi gereken yapılar ve güçlendirme inşaatları da önemli kullanım alanlarıdır. Çelik yapı tasarımı için hem çeliğin malzeme davranışının hem de çelik eleman davranışlarının bilinmesi önem taşır. Bu bölümde yapısal çelik malzeme ve özellikleri, çelik profiller, çelik yapıların tasarımı, çelik yapı elemanları ve davranışları ve çelik yapıların bakım ve onarımı hakkında bilgiler verilmiştir.

This study investigates the development of sustainable dry-mix shotcrete incorporating fly ash and silica fume as partial cement replacements in order to reduce the environmental impact of cement production. A total of 24 mixtures were systematically evaluated, with 10–30% supplementary cementitious material and 0.9–1.8 kg/m³ polypropylene fiber dosages. This research establishes a quantitative framework for optimizing mechanical performance, durability, and Global Warming Potential. Experimental results reveal that silica fume replacement increases 28-day compressive strength by up to 31.13%, while an optimal polypropylene fiber dosage of 0.9 kg/m³ provides a 15.87% strength enhancement through a matrix-bridging effect. Conversely, excessive fiber content (1.8 kg/m³) increases porosity, leading to a 14.94% reduction in strength. Durability analysis demonstrates that silica fume and fly ash significantly refine the microstructure, reducing sorptivity and limiting freeze–thaw strength loss to a range of 18.13% to 41.03%. Crucially, the 30% by volume of the cement replaced with silica fume mixture was identified as the optimum design, achieving the lowest Global Warming Potential per unit strength at 8.82 kg CO₂-eq/m³/MPa, compared to 18.75 for the high-fiber mixture. These findings provide new, specific evidence that these supplementary cementitious material blends can successfully produce dry-mix shotcrete with significantly lower carbon emissions.