0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Topology Optimization for Optimal Design of Human Tibial Fixation Plates toward Improving Biomechanical Compatibility
Authors :
Aida Ahmadi
1
Taha Goudarzi
2
1- Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic)
2- Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic)
Keywords :
Stress Shielding،Fixation Plates،Tibia،Topology Optimization،Design of Experiments
Abstract :
Stress shielding is one of the main challenges of using bone fixation plates, caused by the stiffness mismatch between the metallic plates and the natural bone. The goal of this study is to reduce the overall stiffness of tibial fixtures through topology optimization and design of experiments. Effects of four parameters, the number of holes, the hole diameters, the loading condition, and the volume reduction, on the overall stiffness of a tibial fixation plate are investigated using finite element analysis combined with Plackett–Burman and Taguchi design methods. The results show that the loading condition and volume reduction are the most influential factors, while the number and diameter of the holes are less critical. The optimized design, with eight holes, hole diameters of 11 and 13.5 mm, under compressive screw-hole loading, and a 45% volume reduction, achieved an equivalent elastic modulus of 5975 MPa, with a maximum stress well below the titanium yield stress. These results suggest that topology optimization can be used effectively for reducing the stress shielding and improving the biomechanical compatibility of fixation plates.
Papers List
List of archived papers
بررسی تأثیر مالکیت نهادی بر رابطه بین انحراف استراتژیک شرکت از صنعت و گزارشگری پایداری
ناصر مست چمن - محمد پورکریم
تحلیل تنش روتور توربین گازی به کمک آنالیز حساسیت
پروانه امجدیان
تاثیر ارزش های مشترک بر تبلیغات شفاهی، رضایت، اعتماد و تعهد (مطالعه ای در میان موسسات حسابداری استان زنجان)
صالح حسین نژاد آژیری - مجید پابرجای زنجانی - افسانه ملاجوادی
Comparative Analysis of Time-Frequency Representations for Pediatric Respiratory Sound Classification Using Deep Learning
Ghazaleh Shiri - Hanieh Bahrami - Alireza Fallahi
In-silico Molecular Investigation of Caloubater crescentus Bioadhesive Proteins
Yeganeh Kayalha - Maryam Azimzadeh Irani
Analysis of Blood Report Images Using General-Purpose Vision-Language Models
Nadia Bakhsheshi - Hamid Beigy
هوشمندسازی زنجیره تأمین با بهرهگیری از الگوریتمهای هوش مصنوعی
غلامرضا جمالی - محمدهادی نامور
تحلیل اثر انشعاب فیبر بر خواص مکانیکی تاندون در محل اتصال به استخوان
فاطمه شهماری میکائیل درسی - هادی تقی زاده
پیاده سازی مسیر یابی هوشمند بر اساس انرژی برای شبکه حسگر بی سیم
حمداله مهرآیین
Effects of laminectomy on active-passive spine loads: a musculoskeletal finite element modeling investigation
Aida Ahmadi - Navid Arjmand - Parisa Azimi
more
Samin Hamayesh - Version 42.4.6