research centers


Search results: Found 4

Listing 1 - 4 of 4
Sort by

Article
Design and Analysis of Knee Ankle Foot Orthosis (KAFO) for Paraplegia Person
تصميم و تحليل رياضي لمسند صناعي نوع (قدم - كاحل - ركبة ) لمعوقي الاطراف السفلى

Authors: Shaker S. Hassan --- Khadim K. Resan --- Akeel Zeki Mahdi
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2013 Volume: 31 Issue: 8 Part (A) Engineering Pages: 1521-1533
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Knee ankle foot orthoses (KAFOs) are prescribed to paraplegic patients with low level spinal cord injury and with good control of the trunk muscles. Three types of KAFOs were used in this work (plastic-metal, metal-metal and composite materials), the composite materials were depended on the number of perlon layers (13 layers & 9 layers) with one layer of carbon-fiber and (6 layers) without carbon-fiber. The mechanical properties of most of the KAFOs’ materials were tested by tensile test and fatigue machines. The data of gait cycle (Ground Reaction Force (GRF), and pressure distribution) were collected from one patient with poliomyelitis (wearing brace type KAFO) and one normal subject. In this paper, the FEM (ANSYS) was used to compute the safety factor of fatigue for all types of KAFOs’ models and the equivalent stress (Von-Mises). The interface pressure between the patient’s leg and the brace was tested by using a piezoelectric sensor. The results obtained from ANSYS gave the profile of safety factor of fatigue, for metal-metal KAFO (3.69), plastic-metal model (0.88). While, the (13) layers for composite material was about (1.4), but (1.07) & (0.41) for (9) layers and (6) layers, respectively. The value of safety factor increased with the composite material for the suggested design.

توصف المساند نوع (قدم كاحل ركبة) KAFO لمرضى شلل الاطراف السفلى لذوي الاصابات الطفيفة في الحبل الشوكي وتحكم جيد في عضلات الجذع. تم استخدام ثلاثة انواع من المساند (بلاستيكي – معدن, معدن – معدن, مواد مركبة) و تم أجراء فحص الشد والكلال على مواد KAFO لدراسة الخواص الميكانيكية. تم اجراء قياس قوة رد الفعل (GRF) بمساعدة مريض مصاب بشلل الاطفال (يرتدي مسند نوع KAFO) وحالة سليمة لكل من الاختبارات المذكورة . في هذه البحث تم اجراء حسابات عامل الامان للكلال ولكل نماذج (KAFO) والاجهاد المكافئ (Von-mises) بالاعتماد على برنامج التحليل الهندسي (ANSYS). التصميم المقترح لنموذج (KAFO) المكون من المواد المركبة قد تميز بتبديل مواقع (Perlon’s layers) الفخذ والساق, نموذج (13-9) طبقة, (13-6) طبقة, (9-6) طبقة للمسند) KAFO (. اعتمد قياس ضغط التداخل بين ساق المريض و المسند باستخدام متحسس نوع (Piezoelectric). النتائج المستحصلة من برنامج ANSYS اعطت توزيع عامل الامان للكلال واوضحت للنموذج (معدن – معدن) كان عامل الامان (3.69) و(بلاستيك –معدن) (0.88) اما للمواد المركبة (13 طبقة ) فكان حوالي (1.4) و (1.07) و(0.41) للطبقات 9 و 6 على التوالي , و نلاحظ ان قيمة عامل الامان ازدادت في المواد المركبة للتصميم المقترح.


Article
Vibration Analysis of Prosthesis for the through knee Amputation
تحليل الاهتزاز لطرف مبتور خلال الركبه

Authors: Mohsin J. Jweeg محسن جبر جويج --- Jana S. Jaffar جنه صادق جعفر
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2016 Volume: 19 Issue: 1 Pages: 46-55
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

Prosthesis is an artificial extension that replaces a missing body part, lost by injury or missing from birth, or supplements, and a defective body part. Through-knee amputation should be considered as an alternative to trans femoral amputation. This work involves an experimental part to measure the Ground Reaction Force (GRF), and pressure distribution for both old and new prostheses. The interface pressure (IP) between leg and socket was measured by using F-Socket sensor. The natural frequency was measured using impact hammer test, while the vibration data (acceleration and frequency) are measured at the last stage for the patient at different positions during the gait cycle. The results show that the GRF for the designed prosthesis Gait cycle time in the left leg is equal to (1.50sec) and right leg is equal to(1.58sec). The maximum interface pressure (IP) is recorded in the Tensor fascia lata regions in the thigh part with (408KPa). Results show that the maximum vibration data was found at the thigh region with (2.09 m/s^2 and 2.66 Hz) for acceleration and frequency respectively. At thigh region for the old prosthesis and the maximum Vibration data was found at the thigh with (4.44 m/s^2 and 3.12 Hz) for acceleration and frequency respectively at thigh region for the designed prosthesis for the same person. From the hammer test, the natural frequency was found that for the first mode of the old prosthesis 33.2 Hz and for the designed prosthesis was 46.8 Hz.

الطرف هو امتداد اصطناعي يحل محل الجزء المفقود من الجسم نتيجة الحوادث او الفقدان الولادي او لعيوب لأسباب أخرى. ويمكن تأمل البتر خلال الركبه وكأنه بتر الـ Transfemoral. تضمن الجانب العملي في هذا البحث قياسات قوة رد الفعل الارضيةGRF وتوزيع الضغط لكلا الطرفين المقترح منقبل الباحث والمستخدم إضافة إلى قياس الضغط المتولد بين الساق والوقب باستخدام جهاز F-Socket sensor. إضافة إلى ذلك فقد تم قياس التردد الطبيعي باستخدام Hammer Test وتسجيل بيانات (التعجيل- التردد) في مواقع مختلفه اثناء دورة المشي.من نتائج ال GRF للطرف المصمم وجد ان زمن دورة المشي في الساق اليسرى 1.50 sec والساق اليمنى 1.58sec والضغط المتولد في منطقة الفخذ هو408 KPa . بينت النتائج ان القيم القصوى للتعجيل - التردد في منطقة الفخذ هي(2.09 m/s2 and 2.66 Hz) في حالة استخدام الطرف الاصطناعي القديم و (4.44 m/s2 and 3.12 Hz) في حالة استخدام الطرف الاصطناعي المقترح من قبل الباحث، من خلال اختبارات الاهتزاز باستخدام الـ Hammer كان التردد الطبيعي للنسق الاساس 33.2 Hz و46.8 Hz لكل من الطرفين الاصطناعيين القديم والمقترح استخدامه.


Article
DESIGN AND MANUFACTURING OF PROSTHETIC BELOW KNEE SOCKET BY MODULAR SOCKWT SYSTEM
تصميم وتصنيع وقب أسفل الركبة بطريقة Modular Socket System

Authors: Ikram R. Abd Al-razaq --- Kadhim Kamil Resan --- Yasir Khalil Ibrahim
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2016 Volume: 20 Issue: 2 Pages: 147-162
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The large numbers of terrorist attacks and the difficulty of the situations in Iraq led to the rise of the amputees numbers. However, typically 80% of the amputations are trans-tibial (below knee (BK) lower limb amputations).This research included the fabrication of a new type of socket by a new method (modular socket system)(MSS) that used direct lamination on residual limb of patients. Socket materials were subjected to tensile and creep(500 C) in order to determine their mechanical properties. Creep test data were analyzed in order to obtain time dependent creep compliance using the standard linear solid (the zener) model, the socket failure characteristics at room temperature and at high temperature (500 C ) were determined by fatigue testing. Interface pressure between the socket and the residual limb was calculated using F-Socket software; In addition, a numerical method was used by applying the program ANSYS 15.The present work aim to study the experimental, theoretical and numerical results of tests and compared with the results of other reference. The experimental results show the specimens that manufactured by (MSS) have higher yield stress, medium young modulus, higher resistance to creep and low temperature effect on the S-N curve, where the reducing rate of S-N curve in the presence of temperature of group A( 4.5%) compared with group C in which reducing rate (50%). Theoretical results of groups A, B show the creep compliance increased at first at rate (200 % , 11% )respectively but after (50 min.) the creep compliance become constant, The numerical results show that the safety factor of groups A and C decreased at rate (47.6% ,43% )respectively with the temperature effect. From this work was concluded that the (MSS) is the best and fast manufactured process.

أدت الهجمات الارهابية الكبيرة وصعوبة الاوضاع في العراق الى ارتفاع اعداد المبتورين , عادةً 80 % من عمليات البتر هيبتر الطرف السفلي )تحت الركبة( . وهذا البحث تضمن تصنيع وقب جديد باستخدام طريقة جديدة ) Modular Socket System )( MSS ( والتي تستخدم بشكل مباشر على الطرف المتبقي للمبتورة اطرافهم . مواد الوقب خضعت لاختبار الشد والزحف في درجة حرارة( 50 درجة( من اجل تحديد خواصها الميكانيكية . وتم تحليل بيانات اختبار الزحف للحصول على مطاوعة الزحف في اي وقت باستخدامنموذج ) زينير(. تم ايجاد خصائص فشل الوقب بدرجة حرارة الغرفة وبدرجات حرارة عالية ) 50 درجة( باستخدام فحص الكلال. وتمحساب الضغط الموجود بين الوقب والطرف المتبقي باستخدام برمجيات F-Socket , وبالإضافة لذلك ,قد استخدمت الطريقة العددية عن طريق تطبيق برنامج الانسز 15 .الهدف من العمل دراسة النتائج العملية والنظرية والعددية للاختبارات ومقارنتها مع مصادر اخرى.نتائج العملي بينت ان العينات المصنوعة بطريقة ) MSS ) لها اجهاد خضوع عالي, معامل مرونة متوسط ,مقاومة عالية للزحف وتأثيرقليل لدرجة الحرارة على مخطط ( S-N (حيث ان نسبة النقصان بوجود الحرارة للمجموعة A كانت ) (4.5% مقارنة مع المجموعة Cحيث كانت نسبة النقصان ) (50% , النتائج النظرية للمجموعة A و B اثبتت ان معامل الزحف يزداد بالبداية بنسبة ) (11% ,200% علىالتوالي وبعد ) 50 دقيقة( معامل الزحف يبقى ثابت , النتائج العددية اثبتت ان معامل الامان للمجموعة A و C يقل بنسبة ( (43%, 47.6%على التوالي بوجود درجة الحرارة. من هذا العمل استنتجنا ان طريقة ) MSS ( افضل واسرع طريقة تصنيع


Article
A Suggested New Material to Manufacture Above-Knee Prosthetic Socket Using the Lamination of Monofilament, Cotton and Perlon Fibers

Authors: Jumaa S. Chiad --- Muhammad Safa al-Din Tahir
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2017 Volume: 20 Issue: 4 Pages: 832-837
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

At present use of glass fibers in lamination prosthetic socket, is due to its fiber strength and hardness, and low cost, but there are other more important things which must be considered than these specifications which are1the health1and safety. In this research fiberglass is replaced with monofilament fiber in order to be safe to on makers and users of this socket. In this paper two models of lamination manufacturing have been made and compared in terms of mechanical properties and fatigue life. The first is available and consists of: (4 perlon, 2 fiberglass and 4 perlon), The second is proposed lamination which consists of: (4 perlon, 1 cotton, 1 monofilament and 4 perlon). Simulations were conducted on the made socket made of two types of lamination by using ANSYS 14.5 to show the distribution of stresses, the amount of deformation and less safety factor for both cases. The results show an increase of 42% in the Young's modulus and a decrease in tensile stress and yield stress by 10.8% and 46% respectivel, As for the stress endurance it witnessed an increase of 140%.The simulation results show a decrease in the deformation by 40.7% and an increase in the minimum value of the safety factor of 0.323 to 1.05.

انتشر في الآونة الاخيرة استخدام الياف الزجاج في تصنيع صفائح الأوقاب الصناعية، لما تتميز به هذه الالياف من قوه وصلادة، وقلة التكلفة ولكن هنالك أمور يجب مراعاتها أهم من هذه المواصفات بكثير، وهي السلامة الصحية. ففي هذا البحث تم استبدال ألياف الزجاج بألياف احادية الفتيلة لكي تكون أكثر سلامة، على المصنع والمستخدم لذلك الوقب. وقد تم في هذا البحث تصنيع نموذجين من تصنيع الصفائح ومقارنتهما من حيث الخواص الميكانيكية وعمر الكلل. الاول وهو المتاح يتكون من: (4 برلون, 2 الياف الزجاج, 4 برلون ) وأما التصفيح الثاني وهو المقترح واللذي يتكون من: (4 برلون, 1 قطن, 1 المونوفايلمنت, 4 برلون) وقد أجريت محاكات الوقب المصنع من تصنيع الصفائح الاولى والثانية عن طريق برنامج ANSYS 14.5 لمعرفة توزيع الاجهادات ومقدار التشوه و اقل معامل الأمان لكلا الحالتين. حيث بينت النتائج الميكانيكية زيادة بمقدار 42 % في معامل المرونة ونقصان في إجهاد الشد وإجهاد الخضوع بمقدار 10.8 % و 46% على التوالي. أما بالنسبة الى إجهاد التحمل فشهد زيادة بمقدار 140 %. أما نتائج المحاكات فشهدت نقصان في التشوه بمقدار 40.7% وزيادة في أدنى قيمة لمعامل الأمان من 0.323 إلى 1.05.

Listing 1 - 4 of 4
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (4)


Language

English (4)


Year
From To Submit

2017 (1)

2016 (2)

2013 (1)