research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
Stress Analysis of the Hip Bone
تحليل الاجهادات في عظم الحوض

Loading...
Loading...
Abstract

The bony pelvis has a major role in weight transmission to the lower limbs. The complexities of its geometric form, material properties, and loading conditions render it an open subject to biomechanical analysis. The present study deals with area measurement, and three-dimensional finite element analysis of the hip bone to investigate magnitudes, load direction, and stress distribution under physiological loading conditions.
The surface areas of the auricular surface, lunate surface, and symphysis pubis were measured in (35) adult hip bones. A solid model was translated into ANSYS parametric design language to be analyzed by finite element analysis method under different loading conditions.
The surface areas of the auricular surface, symphysis pubis, and lunate surface were (14.39±2.05cm², 4.46±1.01cm², and 24.63±3.2cm²) respectively. A significant positive linear relationship was found between the auricular surface area and that of the lunate surface. No such correlation was found between the auricular surface and symphysis pubis. The finite element analysis model showed that stresses, using the Von Mises method, were distributed mainly in the acetabulum (anterior, superior and posterior part: 11.2%, 5.4%, 15.9% respectively), auricular surface 24.6%, and ischial tuberosity 40.3%, when a 70kg load was applied. Stresses calculated for higher loads showed a positive direct proportional increase. Principle stresses indicated that failure occurred in the anterior and posterior surface of the acetabulum as well as in the sacrioiliac joint.

يلعب عظم الحوض دورا كبيرا في نقل الوزن اللأطراف السفلى. ان التعقيد، الشكل الخارجي، صفات العظم، والقوى المسلطة عليه تجعل منه موضوعاً مفتوحا لغرض الدراسة والتحليلات البايوميكانيكيه.تتعامل هذه الدراسة مع قياس مساحات السطح الاذيني، السطح الهلالي، والارتفاق العاني. أضافة إلى تحليل العناصر المحددة الثلاثية الأبعاد لعظم الحوض لغرض دراسة القيمة، اتجاه توزيع القوى، وانتشارالاجهادات تحت الظروف الفسلجيه للجسم.تم قياس المساحات السطحية للسطح الاذيني، السطح الهلالي، والارتفاق العاني في (35) عظمة حوض للإنسان البالغ. كما تم تحويل مجسم صلب لعظم الحوض إلى برنامج ANSYS لغرض تحليل العناصر المحددة تحت تأثير القوى المختلفة.كانت المساحات السطحية للسطح الاذيني، السطح الهلالي، والارتفاق العاني (14.39±2.05 ,4.46±1.09, و 24.63 ±3.2) سم2 على التوالي. ظهر وجود زيادة ايجابية في العلاقة بين السطح الهلالي والسطح الاذيني، الا ان مثل هذه العلاقة لم تظهر بين السطح الهلالي والارتفاق العاني. عندما تم تسليط القوى بالنسبة لوزن 70كيلوغرام لتحليل العناصر المحددة للنموذج باستخدام طريقة فون ميسز ظهر بأن الاجهادات تتوزع بشكل رئيسي في تجويف الحق (الجهه الامامية11.2%، العليا%5.4، والخلفية% 15.9)، السطح الاذيني (%24.6) ، والاحدوبة الوركية (%40.3). أظهرت النتائج أن الاجهادات لوزن اعلى تتناسب تناسبا طرديا مع الأوزان المسلطة. اما فيما يتعلق بالاجهاد الرئيسي فقد أظهرت النتائج أن نقاط الفشل سوف تظهر في الجهة الامامية والخلفية لتجويف الحق وكذلك في المفصل العجزي –الحرقفي.اظهرت التحليلات الاحصائية للمساحات السطحية التمفصلية أن سطح الهلالي والسطح الاذيني يساهمان في نقل القوى خلال عظم الحوض أما الارتفاق العاني فهو جزء رئيسي في الدعامة ألامامية لحزام الحوض. أضافة ألى أن الفرق في المساحات يدل على ان 49% من القوى التي تصل عظم الحوض تنتقل من خلال المفصل العجزي- الحرقفي وهذا يدل على أن للاربطة دور كبير في نقل الجزء الاكبر مما تبقى. ان الاجهادات الكبيرة التى ظهرت في الاحدوبة الوركية يمكن ان تُعزى الى الدور الكبير الذي يقوم به الرباط العجزي الاحدوبي. ان قيمة الاجهادات في المفصل العجزي- الحرقفي و تجويف الحق تتناسب تناسبا عكسيا مع المساحه.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2005 (1)