亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Multidisciplinary topology and material optimization approach for developing patient-specific limb orthosis using 3D printing

熔融沉积模型 3D打印 拓扑优化 可扩展性 计算机科学 变形 矫形学 机械工程 工程类 模拟 结构工程 有限元法 人工智能 医学 物理疗法 数据库
作者
Ashwani Kumar,Deepak Chhabra
出处
期刊:Rapid Prototyping Journal [Emerald (MCB UP)]
卷期号:29 (8): 1757-1771 被引量:6
标识
DOI:10.1108/rpj-12-2022-0435
摘要

Purpose This study aims to explore the potential benefits favoring the adaptation of structural optimization techniques in the additive manufacturing (AM) of medical utilities to meet the repetitive demand for functionally precise customized orthoses. Irregularities encountered during the conventional treatment of tendon injuries can be eschewed using advanced structural simulation in design and innovative splint fabrication using 3D printing. Design/methodology/approach A customized mallet finger splint designed from 3D scans was subjected to ANSYS topological simulation comprising multi-level weight reduction to retain optimal mass (100%, 90%, 80%, 70% and 60%). A batch of the four typical 3D printing materials was chosen to conduct a comparative mechanical and thermal stress analysis, facilitating the selection of the optimal one for fabricating functionally adaptive splints. Assurance of structural safety was accomplished through the experimental validation of simulation results against the testing data set of ASTM D695 and ASTM D638 Type-1 specimens over a universal testing machine (UTM). Fused deposition modeling (FDM) 3D printing processed the optimized splint fabrication to assist evaluation of weight reduction percentage, fitting aesthetics, appearance, comfort, practicality and ventilation ease at the user end. Findings AM efficacy can efficiently execute the design complexity involved in the topology optimization (TO) results and introduces rehabilitation practicality into the application. Topologically optimized splint provided with favorable comfort, stiffness and strengthening features, offers ventilation ease and structural stability for customized appliances, with 30.52% lighter weight and 121.37% faster heat dissipation than unoptimized one. Originality/value The state of art multidisciplinary optimization featured with structural and material optimization attributes can deliberately meet medical necessity for performance-oriented orthotic devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
yangyang发布了新的文献求助30
5秒前
jcksonzhj发布了新的文献求助10
32秒前
yangyang完成签到,获得积分20
1分钟前
Cc完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
NattyPoe发布了新的文献求助10
1分钟前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
共享精神应助科研通管家采纳,获得80
1分钟前
尼古拉斯铁柱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
3sigma完成签到,获得积分10
1分钟前
jcksonzhj完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Jasper应助ziyue采纳,获得10
2分钟前
NattyPoe发布了新的文献求助10
2分钟前
史前巨怪完成签到,获得积分0
2分钟前
3分钟前
Jerry完成签到 ,获得积分10
3分钟前
带点脑子读研求求你了完成签到 ,获得积分10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
上官若男应助大晨采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
NattyPoe发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
你好发布了新的文献求助10
4分钟前
科目三应助你好采纳,获得10
4分钟前
Danta发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
ziyue发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
大晨发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
river_121发布了新的文献求助10
5分钟前
Lan完成签到 ,获得积分10
6分钟前
大模型应助1123048683wm采纳,获得10
6分钟前
mxczsl完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
腰突患者的科研完成签到,获得积分10
6分钟前
思源应助大晨采纳,获得10
7分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
The Political Psychology of Citizens in Rising China 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5635044
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4734672
关于积分的说明 14989679
捐赠科研通 4792784
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2559896
邀请新用户注册赠送积分活动 1520161
关于科研通互助平台的介绍 1480221