Design-Optimierung von Hüftgelenksprothesen mit FEM und TAGUCHI

Mit der Taguchi-Methode sind insgesamt L16 Experimente erforderlich, die in ANSYS FEM Solver (Version 14.5) simuliert werden. Für diese Simulationsfälle werden geeignete FEM-Simulationstechniken angewandt und die Modellierungsschritte werden ebenfalls für diese Forschungsstudie entwickelt. Nach der ordnungsgemässen Simulation dieser Fälle werden zwei Reaktionen ausgewählt, um diesen Basisentwurf für weitere Untersuchungen zu optimieren. Die beiden in dieser Studie ausgewählten Reaktionen sind die Von-Miss-Spannung und das Körpergewicht. In der vorliegenden Studie werden verschiedene Arten von Analysen für beide Fälle durchgeführt, wie zum Beispiel die Analyse des Signal-Rausch-Verhältnisses, die Varianzanalyse, die Erstellung von Modellgleichungen und die Optimierung dieser Modellgleichungen für die Spannung und das Körpergewicht des Hüftgelenks. Auch eine visuelle Analyse ist in dieser Forschungsstudie enthalten. Alle diese Hauptergebnisse sind in dieser Studie enthalten. Die Identifizierung der Faktoren in der Rangfolge ist in dieser Studie ebenfalls enthalten. Die Analyse des Signal-Rausch-Verhältnisses für Stress zeigt, dass der beste Faktor der Kugeldurchmesser ist, während der schlechteste Faktor die Halslänge des Hüftgelenks ist.