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
مروری بر ترجمه زبان های ناشناخته یا باستانی با استفاده از یادگیری عمیق
علی عبدالعظیمی - سید حسن مرتضوی
هوش اخلاقی: مبانی نظری، مؤلفهها و کاربردها در پرتو دیدگاههای بوربا و لنیک و کیل
طیبه یگانه
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
تحول دیجیتال: مروری بر ادبیات سیستماتیک و نقش پایداری
رعنا شهدآور - بهزاد صادق تمیز - اکبر حکمت نژاد - یاسر بختیاری
پیش بینی بار الکتریکی کوتاه مدت در شبکه شرکت برق منطقه ای آذربایجان با استفاده از سیستم فازی
محمدرضا رستمی نوشهر - لاریسا خدادادی - حسین خون جهان - عبدالحسین شاکری
بازاریابی محتوایی هوشمند: بازآفرینی تعامل کاربران و برندها با کمک هوش مصنوعی در رسانههای اجتماعی
پریسا جعفری - سیروس فخیمی آذر - سلیمان ایرانزاده - حسین بوداقی خواجه نوبر
بکارگیری یک استراتژی دیجیتال برای نوآوری های اجتماعی و تجاری
محمد رستمی - سمیه فرهادی
مطالعه ای بر بهبود مدیریت ارتباط با مشتری با استفاده از هوش مصنوعی
اسماعیل محبی کندسری
چارچوب احراز هویت مبتنی بر بلاکچین برای حفظ حریم خصوصی کاربران در شبکههای مخابراتی
رضا دانش
چارچوب سلسلهمراتبی مبتنی بر مدل انتشار شرطی و شبکه پیشبینیکننده برای تولید و بازشناسی توامان حالات چهره
علی محمدپزنده - عمادالدین فاطمیزاده
more
Samin Hamayesh - Version 43.6.0