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
تاثیر هوش مصنوعی در مدیریت بحران زنجیره تامین
علیرضا فولاد - شایان مسگر - احمدرضا مسئله - حسین پورابراهیم گیل کلایه
بررسی تأثیر ارائه صورت تغییرات حقوق مالکانه بر کیفیت اطلاعات حسابداری
سید علی میرنژاد - جمال برزگری خانقاه - فاطمه زه تابیان یزدی
یادگیری عمیق مبتنی بر مکانیسم توجه جمعیت برای تحلیل احساسات بلادرنگ در چتهای زنده یوتیوب
علی فرزین
نوآوری در مدیریت ترافیک: راهبندهای هوشمند برای مسیرهای اختصاصی اتوبوسها
رضا حبیب زاده
مروری بر کاربردهای هوش مصنوعی درصنعت
امیرپاشا گرگان نژاد - لاریسا خدادادی
تشخیص بیماری سرطان دهانه رحم به کمک شبکه عصبی با جمع آوری داده ها به صورت برخط
وحیدرضا افشین - سعیده کبیری راد - حمید ظهیری
بررسی تاثیر معیارهای قرارداد هوشمند بر عملکرد زنجیره تامین پایدار
محمد علیمحمدی - امیر نجفی
Finite Element Modeling of Bare-Tip and Cylindrical Diffusing Optical Fibers for Prostate Cancer Focal Laser Ablation
Sajjad Saadati Rad - Alireza Mehridehnavi - Seyed Mojtaba Karbalaee
ارتباط بین تضاد نمایندگی و حقالزحمه عادی و غیرعادی حسابرس
فیروز نظاری ابر - رسول برادران حسن زاده - رقیه دهقان
نقش هوش مصنوعی در تشخیص و پیشگیری از تقلب در خدمات مالی
مهدی محمدی امین - مهدی فرساد - هادی محمدی امین
more
Samin Hamayesh - Version 43.6.0