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
بازیابی لحظات ویدئویی در بازیهای رایانهای: از مدلهای زبانی بزرگ تا یادگیری تقابلی
محمد گل زوری - پارسا ذاکرحیات - مصطفی عمری
افزایش شفافیت تصمیمگیری خودکار در سیستمهای بانکی با استفاده از هوش مصنوعی قابل تبیین (XAI)
صمد میرزا محمدی
تاثیر ارتباطات سیاسی بر ارزش و عملکرد شرکت ها
رعنا شهدآور - علی بیرامی مرزرود
بررسی عددی اثر همزمانی آریتمی قلبی و کلسترول بالا بر تشکیل و رشد پلاگ چربی در آئورت انسان
پیمان دوکوهکی - بهار فیروزآبادی
Deep Learning and Fuzzy Entropy in Parkinson's Diagnosis: a Framework Based on Task-Based EEG Signals
Amir Hossein Tajarrod - Tania Hossein Khani - َAsghar Zarei - Mousa Shamsi
بررسی عملکرد سلولهای T در میکرومحیط تومور HGSOC با رویکرد توالییابی تکسلولی
زهرا زندی - روزبه عابدینی نسب
Investigating a Real-time sEMG-based Approaches for Grasping Recognition
Monire Ameri Haftador - Ali Akbari - Mehran Jahed
نقش بازاریابی رابطه مند و مدیریت ارتباط با مشتری درتقویت وفاداری مشتری باتاثیر هوش مصنوعی
فرزاد توکلی - معصومه خوانچه سپهر
بررسی علمی کاربردهای هوش مصنوعیAI در بهینهسازی عملکرد و ایمنی درصنعت نیروگاه هستهای چالشها و راهکارهای بومی مورد مطالعه نیروگاه هسته ای بوشهر
حسین بوذری
نوآوری در امنیت هوشمند: طراحی سیستمهای AI با مقاومت ذاتی در برابر تهدیدات سایبری
علی غلام نتاج - محمد عرفان رحمانیان کوشککی - امیدرضا حمیدی نیا - محمد مهدی افتخاری
more
Samin Hamayesh - Version 44.5.0