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
رویکردهای مبتنی بر هوش مصنوعی برای تشخیص تقلب مالی
مهدیه نامی بسیط - شبنم بالازاده قره باغی - مهدی نامی بسیط
The Effects of Levodopa and Visual Information on The Complexity of Postural Control in Parkinson’s Disease Patients With and Without Freezing of Gait Through a Multiscale Entropy Approach
Kiarash Banan Motarjem - َAmirhassan Khalouzadeh Mobarakeh - Aria Behroozi - Elham Shirzad Araghi
CRAFT-Flow: Cross-Attentional Refinement for Robust Optical Flow Estimation in Cardiac MRI via Deep Learning
Hamed Aghapanah Roudsari - Reza Ashiri Gudarzi - Morteza Choubin
Skin Thermomechanical Modeling: Assessing the Influence of Water and Ambient Air
Pezhman Namashiri - Akbar Allahverdizadeh - Fatemeh Khodadoost - Farid Vakili-Tahami
استفاده از هوش مصنوعی در پزشکی و تشخیص بیماری
مهیار زهرابی
طراحی ربات نرم پوشیدنی مچ پا با کنترل پیشبین مدل برای توانبخشی پس از سکته
امیرحسین اختراعی طوسی - یگانه خراشادی زاده
نقش هوش مصنوعی در شخصیسازی تجربه مشتری: بررسی رفتار مصرفکننده در فروشگاههای آنلاین
بهزاد بالازاده - حسین بوداقی - نازلی قراچورلو
مسئولیت پذیری اجتماعی شرکت : بررسی و ترکیب نظریه ها
رعنا شهدآور - علی دلجوان اکبری - محمد زکی لو
مروری بر روشهای هوشمند تشخیص نفوذ در اینترنت اشیاء با تأکید بر یادگیری ماشین و الگوریتمهای بهینهسازی
رضا کهن - حمید براتی - علی براتی
ارائه روشی جدید برای دستیابی به تعادل بار کاری پردازنده ها در محیط توزیع شده گرید محاسباتی با استفاده از الگوریتم ژنتیک
نجمه بلوردی - مریم حسینی گسمونی - فاطمه امامی پناه - مجده فخرآبادی
more
Samin Hamayesh - Version 44.4.0