Spor ayakkabısının biyomekanik kurallara göre sonlu elemanlar methodu ile incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada spor ayakkabısı tabanın insan ayağı üzerindeki etkileri incelenmiştir. İnsan vücudunu taşımakla yükümlü olan bu önemli parçamızın gelişmiş mühendislik yöntemleri ile incelenmesi çok büyük önem taşımaktadır. Biyolojik bir konun mühendislik yöntemleri ile ele alınmasına biyo mühendislik denmektedir ve mekanik ile konularının dâhil olduğu kısımlara ise biyomekanik denir. Spor ayakkabıları günümüzde sporcuların ve spor yapma bilincinin artması önem kazanmaktadır. Bu konun incelenmesi ve biyomekaniğinin anlaşılması da günümüzde gelişen ayakkabı tasarımlarının konfor ve desteklerinin anlaşılması açısından da önemlidir. Bu sorulara çeşitli disiplinlerdeki mühendislik yöntemleri ile incelemek mümkün olmuştur. Bu yöntemlere örnek vermek gerekirse malzeme, mekanik, tersine mühendislik, matematiktir. Ele aldığımız biyomekanik problemin matematiksel modelin de sonlu elemanlar yöntemi kullanılmıştır. Geometrinin elde edilmesindeki tersine mühendislik işleminde görüntü işlemeteknikleri kullanılmıştır. Geliştirilen yöntem ise MR datası ile gelen STL formatındaki yüzeylerin işlenerek birbirleri ile uyumlu şekilde sonlu elemanlar modelinin oluşturulması ve modelin viskoelastik, hiperelastik malzeme modelleri ile tanımlanması olmuştur. Sonuç olarak ayak ve ayakkabı tabanın maruz kaldığı yükleme koşu ile çeşitli taban malzemeleri ile bilgisayar ortamında oluşan gerilmeler yani mevcut zararlar ve etkiler incelenmiştir. Bu gerilmelerin ayak üzerinde uygun bir şekilde dağılım oluşturulduğuna bakılmıştır.