- / -

H θεραπεία των καταγμάτων της γωνίας της κάτω γνάθου είναι αμφιλεγόμενη και παραμένει ένα θέμα διαρκούς αντιπαράθεσης στη διεθνή βιβλιογραφία. Οι τρισδιάστατες μίνι πλάκες (3D) είναι σχετικά καινούργιες και υποστηρίζεται ότι εμφανίζουν βελτιωμένη μηχανική συμπεριφορά, χωρίς όμως να υπάρχουν βιβλιογραφικά δεδομένα ή κλινικές έρευνες που να υποστηρίζουν τη χρήση τους. Σκοπός της μελέτης αυτής είναι να αξιολογηθούν δύο τρισδιάστατα μίνι συστήματα οστεοσύνθεσης και να συγκριθούν με αντίστοιχα κλασικά συστήματα μίνι πλακών που χρησιμοποιόυνται ευρέως στην κλινική πράξη. Υλικό-Μέθοδος: Συνθετικές κάτω γνάθοι χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση των τρισδιάστατων συστημάτων οστεοσύνθεσης, σε σύγκριση με τέσσερα ακόμα συστήματα. Οι ομάδες μελέτης ήταν οι εξής: Ομάδα 1 Mία 3D μίνι πλάκα2x2 οπές, τετράγωνη 2.0mm Ομάδα 2 Mία 3D μίνι πλάκα4x2 οπές, ορθογώνια, 2.0mm Ομάδα 3 Σύστημα δύο πλακών, 4 οπές, ευθείες, 2.0mm & 1.6mm Ομάδα 4 Mια μίνι πλάκα, 4 οπές, ευθεία με διάστημα, 2.0mm Ομάδα 5 Σύστημα δύο πλακών, 4 οπές, ευθείες, 2.0mm & 1.6mm Ομάδα 6 Μια πλάκα κατάγματος (fracture plate) 6 οπές, γωνία 140ο, 2.0mm Κάθε ομάδα υποβλήθηκε σε φόρτιση στην πρόσθια τομική περιοχή και στην σύστοιχη με το κάταγμα γομφιακή περιοχή, μέσω ενός μηχανήματος εφαρμογής τάσης (Monsanto Tensometer 20). Έγινε μέτρηση και καταγραφή του κενού στο άνω όριο του κατάγματος καθώς επίσης και μετρήσεις τιμών ακαμψίας (stiffness) για κάθε τύπο φόρτισης ξεχωριστά. Υπολογίστικαν οι μέσες τιμές και οι σταθερές αποκλίσεις των παραπάνω τιμών και ακολούθως έγινε στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων με χρήση του απλού t-test. Στατιστικά σημαντικά θεωρήθηκαν αποτελέσματα με p< 0,05 %. Αποτελέσματα: Κατά τη φόρτιση της ομόπλευρης προς το κάταγμα γομφιακής περιοχής η στατιστική ανάλυση ανέδειξε στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων. Κατά τη φόρτιση της πρόσθιας τομικής περιοχής δεν αναδείχθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές. Το κενό στο άνω χείλος του κατάγματος ήταν οριακό σε τέσσερα από τα συστήματα που εξετάστηκαν. Συμπεράσματα: Με βάση το πειραματικό μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε η ομάδα 1 (τετράγωνη 3D) εμφάνισε την καλύτερη εμβιομηχανική συμπεριφορά. / Therapy of mandibular angle fractures is controversial and is still a subject of continuous interest in international literature. Three dimensional (3D) mini plates are relatively new, with no biomechanical or clinical studies to support their use. The aim of this study is to comparatively evaluate the use of two 3D mini plating systems for the treatment of mandibular angle fractures, with mini plates used in ordinary clinical practice. Materials and Methods: Synthetic mandible replicas were used to evaluate the effectiveness of the 3D plates along with four other mandibular angle plating techniques. The plating techniques consisted of: 1. A 3D miniplate (2x2 holes, square, 2mm) 2. A 3D miniplate (6x2 holes, curved, 2mm) 3. Two plate system (four hole, straight, 2mm,placed at the lateral oblique ridge and 1,6mm) 4. One single miniplate (four hole, straight, 2mm) 5. Two plate system (four hole, straight, 2mm,placed in the buccal aspect of the lateral oblique ridge and 1,6mm) 6. A fracture plate (six hole, curved). Each group was subjected to incisal and homolateral molar region loading by a tensile materials testing machine (Monsanto Tensometer 20). Load stiffness values and peak measurements of the fracture gap distraction at the superior aspect of the mandible were measured. The mean values (± standard deviation) were derived and compared using students t-test, with statistical significance set at p<0.05. Results: For homolateral molar loading, statistically significant differences existed within groups (P<0, 05). For incisal edge loading, no statistically significant differences were found for stiffness among the fixation methods tested. Gap distraction at the superior aspect of the mandible was limited for four of the groups tested. Conclusion: Under the conditions tested the 3D square plate system provided the most favourable mechanical behaviour.

H αύξηση των περιβαλλοντικών, αισθητικών και λειτουργικών απαιτήσεων που πρέπει να πληρούν οι σύγχρονες κατασκευές Πολιτικού Μηχανικού, σε συνδυασμό με την απαίτηση για συμπίεση του κόστους του κύκλου ζωής τους, οδηγούν στην ανάγκη για τη διερεύνηση της εφαρμογής νέων υλικών και μεθόδων που θα εφαρμοσθούν στη κατασκευή των δομικών έργων. Στην κατεύθυνση αυτή κινούνται οι μέθοδοι κατασκευής δομικών στοιχείων με τη χρήση παραμενόντων τύπων. Η παρούσα Διατριβή πραγματεύεται, τόσο σε αναλυτικό όσο και σε πειραματικό επίπεδο, το σχεδιασμό επίπεδων στοιχείων Ο/Σ που παρασκευάζονται έναντι παραμενόντων τύπων παρασκευασμένων από σύνθετα υλικά τσιμεντοειδούς μήτρας και οπλισμένων με πλέγματα μη μεταλλικών ινών (Ινοπλέγματα σε Ανόργανη Μήτρα-ΙΑΜ). Η Διατριβή αναπτύσσει την διαδικασία σχεδιασμού που προορισμός της είναι να ενσωματωθεί σε έναν αλγόριθμο βέλτιστου σχεδιασμού για την επίτευξη σχεδιαστικών λύσεων που θα αντιστοιχούν στο ελάχιστο κόστος κατασκευής για το σύμμεικτο στοιχείο. Η διαδικασία σχεδιασμού τροφοδοτείται από ένα εκτενές πρόγραμμα πειραματικών δοκιμών. / The continuously raising demands for cost effective and environmental friendly concrete structures which should fulfill also high aesthetic design criteria, lead the Engineers to explore new construction methods and materials. The application of semi-prefabrication techniques, involving the use of participating Stay-in-Place formwork elements seems to be an attractive solution. The present dissertation deals with the experimental and analytical investigation of one-way concrete slabs cast over Stay-In-Place formwork elements produced from cementitious composite materials reinforced with textile structures from non-metallic continuous fibers (Textile Reinforced Concrete). In this dissertation a design procedure for Composite Reinforced Concrete (RC)/TRC one-way slabs is developed. For the development of the design procedure the results from an extensive experimental investigation campaign were exploited. The campaign focused on the mechanical behavior of RC/TRC composite slabs under four point bending. Also tests on the formwork elements under four point bending tests were carried out. Ahead of the bending tests, uniaxial tension tests on dumbbell TRC specimens were conducted in order to characterize this composite material. Finally, the design procedure was integrated on a Genetic Algorithm in order to achieve minimum-cost design solutions.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή αναλύθηκαν και μελετήθηκαν διάφορα συστήματα (ΗμΕ) προκειμένου να παρουσιαστεί η μοντελοποίηση τους. Κατά τη μοντελοποίηση αυτή, μελετήθη-καν τα χαρακτηριστικά τους και αναλύθηκε η συμπεριφορά τους. Στη συνέχεια, αναπτύχθηκαν νόμοι ελέγχου, οι οποίοι εφαρμόστηκαν στα συστήματα των ΗμΕ προκειμένου να επιτευχθεί ο έλεγχος της συμπεριφοράς τους. Αναλυτικότερα τα ζητήματα με τα οποία ασχολήθηκε η διατριβή αυτή παρουσιάζονται παρακάτω. Αρχικά πραγματοποιήθηκε η μοντελοποίηση των κάτωθι συστημάτων ΗμΕ: α) ένα σύστημα ΗμΕ του κυρίαρχου βαθμού ελευθερίας, β) ένα σύστημα ΗμΕ δύο βαθμών ελευθερίας και γ) ένα σύστημα ΗμΕ του κυρίαρ-χου βαθμού ελευθερίας στη μοντελοποίηση του οποίου λαμβάνεται υπόψιν η παρουσία του αέρα. Στη συνέχεια της διδακτορικής αυτής παρουσιάζονται και αναλύονται οι ελεγκτές οι οποίοι αναπτύχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη των συστημάτων αυτών και οι οποίοι είναι οι εξής: α) ένας Σθεναρός PID ελεγκτής, β) ένας Σθεναρός Η-infinity ελεγκτής, γ) ένας Σθεναρός Διακοπτικός PID ελεγκτής και δ) ένας H-infinity ελεγκτής προκαθορισμένων κερδών. Από την εφαρμογή των προτεινόμενων νόμων ελέγχου στα συστήματα ΗμΕ προκύπτουν τα αποτελέσματα της διδακτορικής αυτής διατριβής. Τα αποτελέσματα αυτά χωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Αρχικά σε αυτά που αφορούν τη συμπεριφορά και τα χαρακτηριστικά των συστημάτων των ΗμΕ και στη συνέχεια σε αυτά τα οποία σχετίζονται με την εφαρμογή των νόμων ελέγχου στα συστήματα των ΗμΕ. Η κύρια συνεισφορά της διδακτορικής διατριβής αναφέρεται τόσο στην πρόταση νέων τεχνικών ελέγχου για τα συστήματα των ΗμΕ καθώς και η εφαρμογή με επιτυχία των τεχνικών αυτών στα συστήματα τα οποία μελετήθηκαν κατά τη διεκπόνηση της διατριβής. / In the present Phd thesis different systems of Electrostatic micro Actuators (EmA) have been presented and analyzed. During the modeling process the systems have been observed in order to provide the special characteristics and the special behavior of each model. In addition special control laws have been presented in order to control the movement of the movable parts of the EmAs. In general the main issues of this PhD thesis are presented in the sequel. Firstly the modeling of the following EmAs is presented: a) an EmA whose one plate is moving parallel to the x-axis b) an EmA whose plate is moving parallel to the x-axis and is also making an angular rotation c) an EmA system with squeezed film damping effects (presence of air between the moving surfaces). In the sequel the control laws that have been designed for the aforementioned systems are presented. The designed controllers are: a) a Robust PID controller b) a Robust Switching PID controller c) a robust Η-infinity controller and d) a robust Gain Scheduled H-infinity controller. In the last part of this thesis, the simulation results are presented concering both the behavior of the systems as well as the results provided by the application of the control laws.