Contact mechanics of human knee joint: Analytical approach

سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 137

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JCAM-52-4_001

تاریخ نمایه سازی: 26 دی 1400

چکیده مقاله:

A new methodology for modeling tibio-femoral articular contact of a knee joint based on contact models of the classical contact mechanics is established. The given analytical models of articular contact are extended to the case of contact between low strain arbitrary linear elastic tissues, i.e., cartilages and meniscus. The approach uses the geometries of contact surfaces and the generalization of the Hertzian contact theory of non-conforming bodies with frictionless contact interaction between elastic articular tissues. The normal and tangential contact displacements are determined analytically based on the exact solutions for the spherical contact between the articular tissues of the knee. The non-linear stiffness (secant and tangential stiffness) of the knee joint’s elastic half-space is derived using the analytical relationships. The method is demonstrated by exploring a case study, and the results are compared with the current literature to verify the fidelity of the proposed analytical approach. The analytical models facilitate accurate contact mechanics of the knee joint. Researchers may now use these analytical models to develop knee surrogate models in multibody dynamics.

نویسندگان

SACHIN KHOT

School of Mechanical Engineering KLE Technological University BVB Campus, Vidyanagar Hubballi

Ravi Guttal

KLE technological university Hubballi Vidyanagar Hubballi

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 :
  • Herzog and S. Federico, Considerations on Joint and Articular Cartilage ...
  • Wismans, F. Veldpaus, J. Janssen, A. Huson, and P. Struben, ...
  • M. Abdel-Rahman and M.S. Hefzy, Three-Dimensional Dynamic Behaviour of the ...
  • K. Ling, H.-Q. Guo, and S. Boersma, Analytical Study on ...
  • Blankevoort, J.H. Kuiper, R. Huiskes, and H.J. Grootenboer, Articular Contact ...
  • Bei and B.J. Fregly, Multibody Dynamic Simulation of Knee Contact ...
  • Machado, P. Flores, J.C.P. Claro, J. Ambrosio, M. Silva, A. ...
  • Lee, S. H., & Terzopoulos, D. (۲۰۰۸). Spline joints for ...
  • Z. Wu, W. Herzog, and M. Epstein, Evaluation of the ...
  • Caruntu and M.S. Hefzy, ۳-D Anatomically Based Dynamic Modeling of ...
  • P´erez-Gonzalez, C. Fenollosa-Esteve, J.L. Sancho-Bru, F.T. Sanchez-Marin, M. Vergara, and ...
  • Ch. Lin, R.T. Haftka, N.V. Queipo, and B.J. Fregly, Surrogate ...
  • Ilan, Eskinazi., & Benjamin, J, Fregly. (۲۰۱۶). An open-source toolbox ...
  • Roman, Pryazhevskiy., Ildar, Akhtyamov., Anna, Morgunova., Helo, Mohammad, Jihad., & ...
  • Popov, V. L., Heß, M., Willert, E., Popov, V. L., ...
  • LD Landau, E.M. Lifschitz, Theory of elasticity (Theoretical Physics, Vol۷), ...
  • Caruntu and M.S. Hefzy, ۳-D Anatomically Based Dynamic Modeling of ...
  • Zielinska, B., & Donahue, T. L. H. (۲۰۰۶). ۳D finite ...
  • Anderson, A. E., et al. (۲۰۰۵). Subject-specific finite element model ...
  • Halonen, K. S., et al. (۲۰۱۴). Deformation of articular cartilage ...
  • Wang, Y., Fan, Y., & Zhang, M. (۲۰۱۴). Comparison of ...
  • Adouni, M., Shirazi-Adl, A., & Shirazi, R. (۲۰۱۲). Computational biodynamics ...
  • Adams, C. R., et al. (۲۰۰۷). Effects of rotator cuff ...
  • Zheng, K. K., et al. (۲۰۱۴). Magnetic resonance imaging (MRI) ...
  • N. Sneddon, The Relation between Load and Penetration in the ...
  • L. Johnson, Contact mechanics. Cambridge University Press, Ninth printing ۲۰۰۳ ...
  • Popov, V. L., Heß, M., Willert, E., Popov, V. L., ...
  • Wang, Y., Fan, Y., & Zhang, M. (۲۰۱۴). Comparison of ...
  • Hu, J., Chen, Z., Xin, H., Zhang, Q., & Jin, ...
  • LD Landau, E.M. Lifschitz, Theory of elasticity (Theoretical Physics, Vol۷), ...
  • Radok, J. R. M. (۱۹۵۷). Visco-elastic stress analysis. Quarterly of ...
  • Halonen, K.S., et al., deformation of articular cartilage during static ...
  • نمایش کامل مراجع