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The role of the fiber ply configurations on the biomechanics of the hip prosthesis

International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing 2022年第3期13卷 149-160页

作者： Kamran Hassani mohammad nikkhoo Alireza Karimi Department of Biomedical Engineering Science and Research Branch Islamic Azad University TehranIran Department of Ophthalmology and Visual Sciences University of Alabama at Birmingham Birmingham ALUSA

The total hip replacement is the only approved procedure for restoring a degenerated hip joint through *** life span of a prosthesis could depend on the geometry and material properties of the *** study aims to analyze the biomechanics of the carbon/polyetheretherketone(PEEK)composite prosthesis having three different fiber ply configurations compared to traditional stainless steel(SS)*** implant-bone system was established and subjected to a load from the head of the femur and abductor muscle *** stresses and strains in the implant-bone systems were calculated and *** results revealed lower stresses and strains in composite prostheses compared to SS *** fiber ply orientation of the carbon/PEEK composite prosthesis is shown to be a key asset in stress and strain distribution of the 13 implant-bone *** fiber plies which orientated multidirectionally with−45 and+45 degrees exhibited uniform stress and strain *** results suggested the advantage of using composite prostheses in implant designs as they not only invoke lower stresses and strains in the implant-bone system but also amplify the life span of implants in the body.

关键词： Prosthesis hip joint composite stress strain finite element

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