Please wait ...
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
بررسی تاثیر مهندسی مالی و مدیریت ریسک بر مدیریت پروژه های ساخت عمرانی
محمد محسنی - جعفر نیکومنش - علی محمدی
Region-Specific EEG Channel-Based Emotion Detection using Bi-directional Deep Neural Networks
Mahdi Jafari Asl - Sina Shamekhi - Fatemeh Shalchizadeh
ارتباط بین عملکرد پایداری و کارایی سرمایهگذاری با نقش تعدیلگری ارزش شرکت
مهدی زینالی - محمد کیانی - سونیا کیوان بد
بررسی تاثیر انعطاف پذیری مالی بر رابطه بین مدیریت ریسک و اجتناب مالیاتی
علیرضا عظیمی ثانی - رضا پورتقی
بررسی استقرار مدیریت دانش در شرکت آب و فاضلاب استان خراسان جنوبی
محدثه مشفقی - محسن صفاریان - محمد کاظمی - مهدی کیخای مقدم - نسیبه موحدفر
پیش بینی پیک بار تهران به کمک الگورتیم های یادگیری ماشین ترکیبی
مسعود ابراهیمی کاشف - حسین اقبالی - محمدعلی اقبالی
بازنگری الگوریتمهای کشف گرههای فعال در شبکههای اجتماعی
مجید عبدالرزاق نژاد - مهدی خرد - محمدامیر جمالی
ارائه یک معماری شناختی ارتقاءیافته برای بهینهسازی سرعت تصمیمگیری در رباتهای شناختی
محمدمعید جمالی مهر - حسین صابری
شیوه های حسابداری مدیریت استراتژیک: بررسی ادبیات و فرصتی برای تحقیقات آینده
رعنا شهداور - موسی ابراهیم زاده - فاطمه خانی پور
How Geometric Asymmetry Impacts Aortic Valve Bioprosthesis Performance – A Finite Element Analysis
Reyhaneh Mosaferchi - Nasser Fatouraee
more
Samin Hamayesh - Version 44.7.0