Sensitivity Analysis of the Finite Element Model of the Foot and Ankle Complex for Vibration Analysis
محل انتشار: مجله مکانیک کاربردی محاسباتی، دوره: 54، شماره: 1
سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 252
فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JCAM-54-1_009
تاریخ نمایه سازی: 20 فروردین 1402
چکیده مقاله:
Biomechanical simulation and analysis of human organs are of paramount importance for improving the treatment and prevention of a variety of disorders and injuries. One of the organs that is very prone to injuries, especially among athletes and active individuals, is the foot. However, these injuries can be well-prevented by numerical modeling and analysis of the foot in different conditions. In the current study, after constructing a detailed parametric finite element (FE) model of the foot and ankle complex, a surrogate-based sensitivity analysis is performed to evaluate how the material and geometric properties of the bones, the ligaments, the soft tissue, and the skin affect the natural frequencies of the FE model. Based on the obtained results, Young’s modulus and the density of the cortical bone, the trabecular bone and the soft tissue have considerable effects on the natural frequencies. Also, Poisson’s ratio of the soft tissue and the thickness of the skin have significantly larger sensitivity indices compared to those of other similar parameters. The cross-sectional area of the fascia plantar also plays a more important role in the natural frequencies compared to those of other ligaments. These results are preliminary good indicators to rank the material and geometrical parameters based on their effects on the natural frequencies of the FE model.
کلیدواژه ها:
Foot and Ankle Complex ، ، ، ، ، Finite Element Method ، ، ، ، ، Mechanical Vibrations ، ، ، ، ، Surrogate Modeling ، ، ، ، ، Sensitivity Analysis
نویسندگان
Laleh Fatahi
Department of Mechanical Engineering, Engineering Faculty, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
Mohammadhossein Nabgan
Department of Mechanical Engineering, Engineering Faculty, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, 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 :