Stress analysis of the hip bone
Other Title(s)
تحليل الإجهاد لعظم الورك
Joint Authors
Abbas, Sadiq Jafar
Jafar, Akram Abbud
Abdullah, Huma Muhammad
Source
al-Khwarizmi Engineering Journal
Issue
Vol. 1, Issue 1 (30 Jun. 2005), pp.61-72, 12 p.
Publisher
University of Baghdad al-Khwarizmi College of Engineering
Publication Date
2005-06-30
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
12
Main Subjects
Abstract AR
يلعب عظم الحوض دورا كبيرا في نقل الوزن للأطراف السفلى.
إن التعقيد, الشكل الخارجي, صفات العظم, و القوى المسلطة عليه تجعل منه موضوعا مفتوحا لغرض الدارسة و التحليلات البايوميكانيكية.
تتعامل هذه الدراسة مع قياس مساحات السطح الأذيني, السطح الهلالي, و الارتفاق العاني.
إضافة إلى تحليل العناصر المحددة الثلاثية الأبعاد لعظم الحوض لغرض دراسة القيمة, اتجاه توزيع القوى, و انتشار الإجهادات تحت الظروف الفسلجية للجسم.
تم قياس المساحات السطحية الأذيني, السطح, و الارتفاق العاني (35) عظمة حوض للإنسان البالغ.
كما تم تحويل مجسم صلب لعظم الحوض إلى برنامج ANSYS لغرض تحليل العناصر المحددة تحت تأثير القوى المختلفة.
كانت المساحات السطحية للسطح الأذيني, السطح الهلالي, و الارتفاق العاني (14.39 ± 05.
2 و 4.46 ± 1,09 و 24.63 ± 3.2) سم2 على التوالي.
ظهر وجود زيادة إيجابية في العلاقة بين السطح الهلالي و السطح الأذيني, إلا إن مثل هذه العلاقة لم تظهر بين السطح الهلالي و الارتفاق العاني.
عندما تم تسليط القوى عندما تم تسليط القوى بالنسبة لوزن 70 كيلو غرام لتحليل العناصر المحددة للنموذج باستخدام طريقة فون ميسز ظهر بأن الاجهادات تتوزع بشكل رئيسي في تجويف الحق (الجهة الأمامية ,11.2 % العليا % 5.4, و الخلفية % 15.9), الأذيني مع الأوزان المسلطة.
أما فيما يتعلق بالإجهاد الرئيسي فقد أظهرت النتائج أن نقاط الفشل سوف تظهر في الجهة الأمامية و الخلفية لتجويف الحق و كذلك في المفصل العجزي-الحرقفي.
أظهرت التحليلات الإحصائية للمساحات السطحية التمفصلية أن سطح الهلالي و السطح الأذيني يساهمان في نقل القوى خلال عظم الحوض أما الارتفاق العاني فهو جزء رئيسي في الدعامة الأمامية لحزام الحوض.
أضافة إلى أن الفرق في المساحات يدل على أن 49 % من القوى التي تصل عظم الحوض تنتقل من خلال المفصل العجزي-الحرقفي و هذا يدل على أن للأربطة دور كبير في نقل الجزء الأكبر مما تبقى.
أن الإجهادات الكبيرة التي ظهرت في الأحدوبة الوركية يمكن أن تعزى إلى الدور الكبير الذي يقوم به الرباط العجزي الاحدوبي.
أن قيمة الإجهادات في المفصل العجزي-الحرقفي و تجويف الحق تتناسب تناسبا عكسيا مع المساحة.
Abstract EN
-The bony pelvis has a major role in weight transmission to the lower limbs.
The complexities of its geometric form, material properties, and loading conditions render it an open subject to biomechanical analysis.
The present study deals with area measurement, and three-dimensional finite element analysis of the hip bone to investigate magnitudes, load direction, and stress distribution under physiological loading conditions.
The surface areas of the auricular surface, lunate surface, and syphilis pubis were measured in (35) adult hip bones.
A solid model was translated into ANSYS parametric design language to be analyzed by finite element analysis method under different loading conditions.
The surface areas of the auricular surface, syphilis pubis, and lunate surface were (14.39 ± 2.05 cm², 4.46 ± 1.01cm², and 24.63 ± 3.2 cm²) respectively.
A significant positive linear relationship was found between the auricular surface area and that of the lunate surface.
No such correlation was found between the auricular surface and syphilis pubis.
The finite element analysis model showed that stresses, using the Von Miss method, were distributed mainly in the acetabulum (anterior, superior and posterior part: 11.2 %, 5.4 %, 15.9 % respectively), auricular surface 24.6 %, and ischia tuberosity 40.3%, when a 70kg load was applied.
Stresses calculated for higher loads showed a positive direct proportional increase.
Principle stresses indicated that failure occurred in the anterior and posterior surface of the acetabulum as well as in the sacroiliac joint.
American Psychological Association (APA)
Jafar, Akram Abbud& Abbas, Sadiq Jafar& Abdullah, Huma Muhammad. 2005. Stress analysis of the hip bone. al-Khwarizmi Engineering Journal،Vol. 1, no. 1, pp.61-72.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-248446
Modern Language Association (MLA)
Abbas, Sadiq Jafar…[et al.]. Stress analysis of the hip bone. al-Khwarizmi Engineering Journal Vol. 1, no. 1 (2005), pp.61-72.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-248446
American Medical Association (AMA)
Jafar, Akram Abbud& Abbas, Sadiq Jafar& Abdullah, Huma Muhammad. Stress analysis of the hip bone. al-Khwarizmi Engineering Journal. 2005. Vol. 1, no. 1, pp.61-72.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-248446
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
includes bibliographical references: pp. 70-71
Record ID
BIM-248446
