0% Complete
English
صفحه اصلی
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
The Influence of Insertion-Induced Prestress and Viscoelastic Properties in Fixational Stability of Pedicle Screws in UHWMPE block: A Finite Element Study
نویسندگان :
Ahmad Babazadeh Gh
1
Mohammadjavad (Matin) Einafshar
2
Ata Hashemi
3
1- Amirkabir University of Technology
2- Aalborg University, Denmark
3- Amirkabir University of Technology
کلمات کلیدی :
Finite element analysis،Natural frequency،Modal analysis،Pedicle screw،UHMWPE،Viscoelasticity،Prestress،Prony series
چکیده :
Pedicle screws are critical components in spinal fixation systems, and the stiffness of the screw-bone interaction plays a crucial role in implant success. There are various ways to investigate screw-bone bonding strength, one of which is vibration-based diagnosis of screw-bone structure. While finite element modeling can reduce the time and give the ability to model different geometries and other conditions, properly modeling the vibration behavior of the screw inside bone comes with difficulties. This study investigates the influence of insertion-induced prestress and the viscoelastic properties of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) bone-analog material on the natural frequency of a pedicle screw–block assembly using finite element analysis (FEA). Three models were developed: Model I (linear elastic without prestress), Model II (linear elastic with prestress), and Model III (viscoelastic without prestress). A 3D geometry of the screw and UHMWPE block was constructed, and frequency analysis was performed at three insertion depths (10 mm, 20 mm, and 30 mm). Simulation results were compared with previously published experimental data. Model I underestimated the natural frequency at all depths around 14-30%, while Model II, accounting for screw insertion-induced radial prestress, improved prediction accuracy, reducing errors down to under 18%. Model III, which captured UHMWPE's viscoelastic behavior using a Prony series, showed the closest agreement with experimental data, with errors under 7%. The results highlight the importance of modeling both viscoelasticity and insertion-related prestress to accurately predict dynamic behavior. These findings are useful for improving finite element modeling of modal analysis methods to investigate screw stability in spinal implants.
لیست مقالات
لیست مقالات بایگانی شده
کاربردهای پیشرفته هوش مصنوعی در تحول تجارت الکترونیک: از شخصیسازی تا تصمیمگیری شناختی
علی غلامنتاج - محمد عرفان رحمانیان کوشککی - امیدرضا حمیدی نیا - عباسعلی میرزایی فرد
مروری بر مراحل اصلی توسعه مدلهای زبانی در هوش مصنوعی مولد
زهرا روزبهانی
منطق و هوش مصنوعی
سید محمد امین خاتمی
ایجاد یک استراتژی پایدار برای حاکمیت شرکتی یکپارچه مبتنی بر عملکرد پایداری
رعنا شهد آور - ابوالفضل بابایی لک لر - حسین قهرمانی
شبیه سازی عددی انقباض بطن راست قلب جنین انسان به روش تعامل سیال و جامد
سیده کیمیا مرتضوی فارسانی - هانیه نیرومند اسکوئی - بهروز جعفرزاده - محمد حسن فردوسی
بررسی رابطه مدیریت سرمایه در گردش با عملکرد مالی در بورس اوراق بهادار تهران
علی مبارکی
کاربرد هوش مصنوعی در بازاریابی دیجیتال: تحلیل انگیزههای کاربران برای تقویت برندسازی در رسانههای اجتماعی
پریسا جعفری - سیروس فخیمی آذر - سلیمان ایرانزاده - حسین بوداقی خواجه نوبر
Implementation of Anisotropic Hyperelastic Materials in NL-SBFEM Framework: The HGO Model
Seyed Sadjad Abedi-Shahri - Farzan Ghalichi - Iman Zoljanahi Oscui
مروری بر روشهای شناسایی و تشخیص غیرمستقیم لیتولوژی سازند با تاکید بر روشهای هوش مصنوعی
نگین فروزان - خالد معروفی - سید شهاب طباطباییمرادی
Prediction of cardiac arrhythmia via an improved hierarchical fused fuzzy deep learning
Arman Daliri - Nora Mahdavi
بیشتر
ثمین همایش، سامانه مدیریت کنفرانس ها و جشنواره ها - نگارش 42.4.1