سامانه همایش‌ها TSTA | ثبت‌نام و ارسال مقاله کنفرانس‌ها و کنگره‌های ملی

Please wait ...

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 Ahmadi¹ Taha Goudarzi²

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.

List of archived papers

ارتباط بین روابط سیاسی و افشای مسئولیت پذیری اجتماعی شرکت

بیتا دلنواز اصغری - مهنا پیرایه جو - نیما رضااوغلی سقا - مائده خاکسار

تأثیر گردش سیاسی بر رفتار گزارشگری حسابرس با تأکید بر اندازه موسسه حسابرسی

فریور بلندنظر - مرتضی خانلاری

تاثیر ابزارهای هوش مصنوعی بر عملیات حسابداری و حسابرسی در ایران با در نظر گرفتن نقش تعدیلگری حاکمیت فناوری اطلاعات

میلاد تابع اصفهانی - زهره زیودار

مخابرات و اینترنت اشیا: زیرساختهای نوین برای اقتصاد دیجیتال

سجاد یوسفی - مریم پورنجف - آمنه احمدی - شکوفه گرینی - حسنا هاشم بیگی

نگاهی جامع به مسئولیت اجتماعی و نقش برجسته آن در مدیریت سازمان‌ها و بنگاه‌های تجاری

قاسم رحیمی ریگی - محسن رشیدی باغی - مهنام ملایی

Comparative Analysis of Time-Frequency Representations for Pediatric Respiratory Sound Classification Using Deep Learning

Ghazaleh Shiri - Hanieh Bahrami - Alireza Fallahi

بررسی اثر ضد سرطانی لیپوزوم پگیله حاوی ترکیب جنسینوساید Rh2 بر سرطان روده بزرگ در مدل آزمایشگاهی و حیوانی

محسن زارع - ناهید حسن زاده نعمتی - هادی زارع زردینی

Semi-Automatic Multi-Stage Artifact Removal in EEG During Subthreshold GVS: A Machine Learning Approach for Neuromodulation Studies

Mahdi Babaei - Sepideh Hajipour Sardouie - Martin Keung - Varsha Sreenivasan - Hanaa Diab - Maryam S. Mirian - Martin J. McKeown

بهبود تخمین ضربان قلب در دستگاه‌های پوشیدنی تجاری با استفاده از فیلتر کالمن و مدل‌های رگرسیون

میلاد رضایی ارجمند - تانیا حسین خانی - امیرحسین تجرد - علیرضا طالش جفادیده - اصغر زارعی

کاربرد روش طبقه بندی بیزین در پیش بینی پیشرفت تحصیلی

ملیحه نیک سیرت

more

Samin Hamayesh - Version 44.7.0