A reasonable approach to determine structural dimension of FDM fabricated orthopedic orthosis using finite element simulation and simple additive weighting method

加权 有限元法 简单(哲学) 维数(图论) 结构工程 计算机科学 数学 应用数学 数学优化 工程类 声学 物理 哲学 认识论 纯数学
作者
Myong-Song Om,Won-Chol Yang,Chol-Min Choe,Un-Ha Kim,Wi-Song Ri,Sun-Hak Sok
标识
DOI:10.1177/09544062241282496
摘要

Introducing Additive Manufacturing (AM) techniques for orthopedic orthosis fabrication is a significant help in treating of patients with fractured wrists. In particular, customized orthosis fabricated by Fused Deposition Modeling (FDM) can provide best patient comfort with reduced incidence of various complications due to air permeability. The research objective of this paper is to determine reasonable structural dimension for reducing unnecessary material consumption while ensuring strength and safety when fabricating the customized orthopedic orthosis by the FDM technique. This paper presents a reasonable approach to determine structural dimension of the FDM fabricated orthopedic orthosis using Uniform Design (UD), finite element simulation, Simple Additive Weighting (SAW) method, multiple regression analysis, and grid search optimization method. Three-dimensional (3D) models of wrist were reconstructed from computer tomography image data for wrist fracture sites. Nine Computer-Aided Design (CAD) 3D models of the wrist orthosis with different shell thickness, lattice thickness and number of vents were designed using the UD method. The stress analyzes with load conditions in different directions were carried out using the finite element simulation and overall performance scores (simple weighted sums) were calculated using the SAW method at each experimental trial. The reasonable structural dimension of the wrist orthosis was determined using multiple regression model and grid search optimization method. The reasonable structural dimension was shell thickness of 2.2 mm, lattice thickness of 6.4 mm, and number of ventilation holes of 15. The fabricated orthosis with the reasonable structural dimension may improve the treatment effect, satisfaction and comfort for patients with fractured wrists. The proposed approach could be actively applied to optimize not only the structural dimension of FDM fabricated orthosis but also FDM process parameters.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Pises完成签到,获得积分10
刚刚
今后应助韭菜盒子采纳,获得10
1秒前
2秒前
大勺完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研狗敏敏完成签到,获得积分20
4秒前
牛马完成签到 ,获得积分10
4秒前
7秒前
普鲁卡因完成签到,获得积分10
8秒前
倪塔宝贝完成签到 ,获得积分10
8秒前
小花生完成签到 ,获得积分10
8秒前
知了完成签到 ,获得积分10
12秒前
为你钟情完成签到 ,获得积分10
13秒前
16秒前
17秒前
韭菜盒子发布了新的文献求助10
19秒前
潘特发布了新的文献求助10
22秒前
乌滴子完成签到,获得积分10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
善学以致用应助韭菜盒子采纳,获得10
24秒前
jiaaniu完成签到 ,获得积分10
26秒前
清脆靳完成签到,获得积分10
27秒前
cp3xzh完成签到,获得积分10
27秒前
tian发布了新的文献求助10
29秒前
tian发布了新的文献求助10
29秒前
明理宛秋完成签到 ,获得积分10
30秒前
S月小小完成签到,获得积分10
34秒前
斯文的慕儿完成签到 ,获得积分10
41秒前
keen完成签到 ,获得积分10
41秒前
韭菜盒子完成签到,获得积分20
42秒前
潘特完成签到,获得积分10
43秒前
小彭友完成签到,获得积分10
54秒前
55秒前
josie完成签到 ,获得积分10
59秒前
llll完成签到 ,获得积分10
59秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
59秒前
韭菜发布了新的文献求助10
59秒前
外向的斑马完成签到 ,获得积分10
1分钟前
村长热爱美丽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
尹尹关注了科研通微信公众号
1分钟前
呆呆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038112
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575788
关于积分的说明 11373801
捐赠科研通 3305604
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819255
邀请新用户注册赠送积分活动 892655
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022