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
بررسی رابطه بین کیفیت حسابرسی، تأمین مالی بدهی و مدیریت سود در مراحل مختلف چرخه عمر شرکتها
محدرضا پژوهی
ارزیابی بیومکانیکی دو ایمپلنت باریک در مقابل یک ایمپلنت برای جایگزینی دندان آسیای اول فک پایین: یک تحلیل المان محدود تحت بارگذاری استاتیک و دینامیک
محدثه سادات حسینی میانگفشه - سید عطااله هاشمی
بکارگیری فن آفرینی های پیشرفته جهت شناسایی خانه های خالی با اهداف مالیات گیری
جابر خورشیدسوار - جمال برزگری خانقاه
مدیریت منابع انسانی با رویکرد هوش مصنوعی: مدیریت هوشمند داده محور
محمدرضا دلوی - مصطفی طغیانی پزوه
بهبود طبقه بندی احساسات نظرات مشتریان آمازون با جنگل تصادفی
فائزه مختارآبادی - وحید خطیبی بردسیری
CRAFT-Flow: Cross-Attentional Refinement for Robust Optical Flow Estimation in Cardiac MRI via Deep Learning
Hamed Aghapanah Roudsari - Reza Ashiri Gudarzi - Morteza Choubin
Optimization of an Integrated Filter Photometric system and a Centrifugal Microfluidic System for Biochemical Analysis
Bahareh Mohammadi Jobani - Amin Dehghan - Zahra Shahsavari - Esmail Pishbin
هوش مصنوعی و توسعه مهارت های آموزشی در دانشگاهها و مؤسسات آموزش عالی
فاطمه خسروپرویز
بهینهسازی نظارت هوشمند در اتوماسیون صنعتی از طریق ادغام اینترنت اشیا و پهپاد
سولماز سرخی اسبقی - محمود محصل فقهی
تاثیر هوش مصنوعی بر مدیریت منابع انسانی در صنعت
بهارک یادگار جمشیدی - آرزو صدری - عطا سید بادامی
more
Samin Hamayesh - Version 44.4.0