0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Finite Element Analysis of Ankle-Foot Orthosis (AFO): Influence of Shell and Insole Thickness Across Material Variants
Authors :
Maryam Sheikhi
1
َAisan Rafiei
2
Nima Jamshidi
3
1- University of Isfahan
2- Iran University of Science and Technology
3- University of Isfahan
Keywords :
Ankle-Foot Orthosis،Finite Element Analysis،Shell Thickness،Material Properties،Orthotic Biomechanics
Abstract :
Ankle-Foot Orthoses (AFOs) are essential biomechanical devices designed to enhance gait stability, reduce excessive limb movement, and redistribute load during rehabilitation for individuals with lower limb impairments. To achieve optimal AFO performance, a precise anatomical fit, lightweight construction that does not compromise functionality, mechanical robustness under multi-axial loading, reduced skin pressure, and enhanced user comfort are all required. This study aimed to develop biomechanically optimized, patient-specific AFOs using advanced technologies such as 3D scanning, additive manufacturing, and topology optimization. A finite element analysis (FEA)-based approach was employed to evaluate the effects of orthotic geometry, material properties, shell and insole thickness, and stiffness under dynamic physiological loading conditions. Four geometric configurations were simulated using patient-specific 3D models, varying shell thicknesses (3 mm and 6 mm) and insole thicknesses (6 mm and 9 mm). Two commonly used materials—polylactic acid (PLA) and polypropylene (PP)—were assessed under a vertical load of 350 N to analyze stress distribution, deformation, and plantar pressure. The results demonstrated that both geometry and material selection significantly influence mechanical performance, including displacement, Von Mises stress, and contact pressure. Thicker shell-insole combinations improved load-bearing capacity, while PP exhibited lower stress concentrations compared to PLA. This integrative simulation framework supports the quantitative evaluation of AFO designs and provides clinically relevant insights for personalized orthotic development and optimization.
Papers List
List of archived papers
بهبود تجربه مشتری در پلتفرمهای ویدئوی درخواستی از طریق راهکارهای هوشمند مبتنی بر داده
احمد سفلایی - محمد یوسفی نژاد عطاری
بررسی عملکرد سلولهای T در میکرومحیط تومور HGSOC با رویکرد توالییابی تکسلولی
زهرا زندی - روزبه عابدینی نسب
Deep Neural Network–Based Adaptive Global Logarithmic Sliding Mode Control for Lower-Limb Rehabilitation Exoskeletons
Masoud Shirzadeh - Ghoncheh Zand - Samim Kamyab
Design and Biomechanical Comparison of a Patient-Specific Anatomical Plate Versus Conventional Plate for Distal Humerus Fractures: A Finite Element Analysis
Fahime Rezazade - Azadeh Ghouchani - Maryam Amoochi
بررسی تاثیر خدمات حسابرسی برکیفیت گزارشگری مالی با تاکید بر نقش حسابرسان دارای تخصص حسابداری
امیر اقاعلی زاده دارانداشی - فاطمه صمدی
مطالعه ای بر نقش نوآوری و روش های فناوری اطلاعات (بلاک چین، اینترنت اشیا، حسابداری ابری، کلان داده) در کیفیت سیستم های اطلاعات حسابداری
فاطمه سپهوند - محمود همت فر
استفاده از هوش مصنوعی در بهینهسازی حسابداری و حسابرسی نهادهای دولتی
سعید نوری - مرتضی گل محمدی
رویکردهای مدیریت مالی با استفاده از فناوریهای هوشمند
حسن هاتف - سید محمد عالی نژاد - سید جبار عالی نژاد
ارزش های فردی و درک حسابرسان از تفکر نئولیبرالیسم
الهه زارع ابراهیم آبادی - بهمن بنی مهد - مهدی مرادزاده فرد - قدرت اله طالب نیا
ارزیابی ساختار بازار حسابرسی در ایجاد ارزش افزوده اقتصادی در صنعت فولاد
کریم ستاری - محمدرضا عباسی استمال
more
Samin Hamayesh - Version 42.4.6