Static Analysis and Fatigue of DHS Implants to Treatment Femoral and Intertrochanteric Neck Fractures Using Ti۶Al۴V and SS۳۱۶ Alloys, A Finite Element Analysis

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 280

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSMA-14-3_004

تاریخ نمایه سازی: 30 مرداد 1401

چکیده مقاله:

The neck fractures and the femurs intertrochanteric are common complications that are recovered by a multicomponent implant called dynamic hip screw (DHS). In the present study, a standard four-hole DHS with Ti۶Al۴V (Ti۶) and SS۳۱۶l (SS) alloys for static mode (slow walking) and fatigue mode like normal walking (NW), descending stairs (DS), and falling (FA) by finite elements analysis (FEA) have been evaluated (ANSYS software). The results have been confirmed by similar studies in static mode and maximum Von Mises stress and strain are obtained for Ti۶ about ۱۴۵ MPa and ۰.۱۹۱%, and SS about ۱۹۶ MPa and ۰.۱۲۱%.  Most critical stress points occur in cortical screws, plate holes, compression screws, and lag screws, respectively. DHS components with Ti۶ alloy have infinite life in NW and DS, also in FA, they have a finite life (۱۰۷-۱۰۸ cycle) with alternating Von Mises stress () ~ ۴۲۵ MPa, while for SS they have finite life in all activities, which NW ~۱۰۷ cycle, DS~۱۰۶ cycle, and even in FA cortical screw life of failure reaches to ۹۸ cycles and . The critical regions are the same as the failure regions common in biomechanical and clinical studies. These regions are mainly concentration stress points that lead to DHS failure as the crack grows.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

A Shokrgozar Navi

Department of Mechanical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

S Etemadi Haghighi

Department of Mechanical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

M Haghpanahi

Department of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran

A Momeni

Materials Science and Engineering Department, Hamedan University of Technology, Hamedan, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Teoh S.H., ۲۰۰۰, Fatigue of biomaterials: a review, International Journal ...
  • Niinomi M., Nakai M., ۲۰۱۱, Titanium-based biomaterials for preventing stress ...
  • Tokaji K., ۲۰۰۶, High cycle fatigue behavior of Ti–۶Al–۴V alloy ...
  • Janecek M., Novy F., Harcuba P., Strasky J., Trkoc L., ...
  • Agius D., Kourousis K.I., Wallbrink C., ۲۰۱۸, A review of ...
  • Berrios J.A., Teer D.G., Puchi-Cabrera E.S., ۲۰۰۱, Fatigue properties of ...
  • Huang J.Y., Yeh J.J., Jeng S.L., Chen C.Y., Kuo R.C., ...
  • Berrios-Ortiz J.A., La Barbera-Sosa J.G., Teer D.G., Puchi-Cabrera E.S., ۲۰۰۴, ...
  • Lei Y.B., Wang Z.B., J.L. Xu J.L., Lu K., ۲۰۱۹, ...
  • Kanchanomai C., Phiphobmongkol V., Muanjan P., ۲۰۰۸, Fatigue failure of ...
  • Spivak J.F., Zuckerman J.D., Kummer F.J., Frankel V.H., ۱۹۹۱, Fatigue ...
  • Hunt S., Martin R., Woolridge B., ۲۰۱۱, Fatigue testing of ...
  • Regazzoni, Rüedi Th., Winquist R., Allgöwer M., ۱۹۸۵, The Dynamic ...
  • Wierszycki M., Kąkol W., Lodygowski T., ۲۰۰۶, Fatigue algorithm for ...
  • Kouvidis G.K., Sommers M.B., Giannoudis P.V., Katonis P.G., Bottlang M., ...
  • Siamnuai K., Rooppakhun S., ۲۰۱۲, Influence of plate length on ...
  • Necas L., Hrubina M., Cibula Z., Behounek J., Krivanek S., ...
  • Arastu M.H., Phillips L., Duffy P., ۲۰۱۳, An unusual failure ...
  • Tian X., Yabo L., ۲۰۱۶, Screw layout optimization to solve ...
  • Sheikh M.S.A., Ganorkar A.P., ۲۰۱۵, Optimization of femoral intramedullary nailing ...
  • Bergmann G., Deuretzbacher G., Heller M., Graichen F., Rohlmann A., ...
  • Schwachmeyer V., Damm P., Bender A., Dymke J., Graichen F., ...
  • Farhoudi H., Oskouei R.H., Zanoosi A.A.P., Jones C.F., Taylor M., ...
  • Simoes J.A., Vaz M.A., Blatcher S., Taylor M., ۲۰۰۰, Influence ...
  • Modenese L., Montefiori E., Wesarg S., Viceconti M., ۲۰۱۸, Investigation ...
  • Chalernpon K., Aroonjarattham P., Aroonjarattham K., ۲۰۱۵, Static and dynamic ...
  • Eschweiler J., Fieten L., Anna J.D., Kabir K., Gravius S., ...
  • Taheri N.S., Blicblau A.S., Singh M., ۲۰۱۱, Comparative study of ...
  • Orías A.A.E., Deuerling J.M., Landrigan M.D., Renaud J.E., Roeder R.K., ...
  • Vignoli L., Kenedi P.P., ۲۰۱۶, Bone anisotropy – analytical and ...
  • Korsa R., Mares, ۲۰۱۲, Numerical identification of orthotropic coefficients of ...
  • Chang C.W., Chen Y.N., Li C.T., Peng Y.T., Chang C.H., ...
  • Hrubina M., Horák Z., Bartoška R., Navrátil L., Rosina J., ...
  • Cun Y., Dou C.H., Tian S., Li M., Zhu Y., ...
  • Çelik , Mutlu I., Ozkan A., Kisioglu Y., ۲۰۱۹, The ...
  • Kajzer W., Prajsnar G., Kajzer A., Rodak L., Marciniak J., ...
  • Viceconti M., Casali M., Massari B., Cristofolini L., Bassinit S., ...
  • Nica M., Cretu B., Ene D., Iulian Antoniac I., Gheorghita ...
  • Zeng W., Liu Y., Hou X., ۲۰۲۰, Biomechanical evaluation of ...
  • Heller M.O., Bergmann G., Kassi J.-P., Claes L., Haas N.P., ...
  • Santos C.T.D., Barbosa C., Monteiro M.D.J., Abud I.D.C., Caminha I.M.V., ...
  • LeeC., Lin S.C., Kang M.J., Wu S.W., Fu P.Y., ۲۰۱۰, ...
  • Kuroda S., Tanaka E., ۲۰۱۴, Risks and complications of mini ...
  • نمایش کامل مراجع