Please wait ...
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
نقش پیاده سازی هوش مصنوعی در تحول ارتباطات بازاریابی وتوسعه ی شایستگی اخلاقی برندهای فعال
شبنم سخی نیا
تقویت عضلات چهار سر ران و اصلاح الگوهای حرکتی با استفاده از بیوفیدبک الکترومایوگرافی در بیماران مبتلا به مالتیپل اسکلروزیس (MS)
مهدی میری - احسان تهامی - گلاره ویسی
مدیریت زنجیره تأمین پایدار، اقتصادهای نوظهور، فناوری بلاکچین، دادههای مکانی، شفافیت، ردیابی و اعتماد اجتماعی
علیرضا خرمی
Proposed Amniotic Membrane/Alginate Dialdehyde Based Injectable Hydrogel as a Biofunctional Scaffold for Soft Tissue Engineering
Yasaman Pahlavanzadeh - Yousef Mohammadi - Maryam Saadatmand
تحول دیجیتال سازمانی: از تکامل تا روندهای آینده
بیتا دلنواز دلنواز - عرفان درخشی - پویا خارراضی
بررسی تاثیر انعطاف پذیری مالی بر رابطه بین مدیریت ریسک و اجتناب مالیاتی
علیرضا عظیمی ثانی - رضا پورتقی
اتوماسیون هوش مصنوعی کلید موفقیت در آینده تولید
مهدی بشیرزاده
Document Clustering Using Deep Pre-trained Language Model Embeddings for Information Retrieval
Mahdi Mohammadiha - Mohammad Hassan Sadreddini - Morteza Mohammadi Zanjireh
Metal-Organic Frameworks: A Promising Class of Materials for Next-Generation Antibacterial Drug Delivery Systems
Shaghayegh Kohzadi - Zahra Mohammadi
کاربردهای هوش مصنوعی و یادگیری عمیق در تشخیص و پیشبینی بیماریها
علی فرزین
more
Samin Hamayesh - Version 44.7.0