Fulltext

Impact Response for Two Designs of Athletic Prosthetic Feet

استجابه الصدمه لتصميمين من الاقدام الاصطناعية الرياضيه

Mohsin N. Hamzah محسن نوري حمزه --- Ammar S. Merza عمار سليم حميد --- Lamees Hussein Ali لميس حسين علي

Journal of Engineering مجلة الهندسة
ISSN: 17264073 25203339 Year: 2018 Volume: 24 Issue: 3 Pages: 13-28
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Abstract

The present work evaluated the differences in mechanical properties of two athletic prosthetic feet samples when subjected to impact while running. Two feet samples designated as design A and B were manufactured using layers of different orientations of woven glass fiber reinforced with unsaturated polyester resin as bonding epoxy. The samples’ layers were fabricated with hand lay-up method. A theoretical study was carried out to calculate the mechanical properties of the composite material used in feet manufacturing, then experimental load-deflection test was applied at 0 degree position and 25 degree dorsiflexion feet position and impact test were applied for both feet designs to observe the behavior of the feet under static and impact loading and compare properties like stiffness, efficiency, rigidity, and shock absorption at different drop angles range from 25 degrees to 60 degrees which perform the foot positions while running. The load-deflection test result shows that the maximum deflection of the proposed design B was 32.2 mm at 0 and 38.45mm at 25. While it was 41mm at 0˚ and 39mm at 25˚ for design A. Impact test result shows that design B foot gives peak load of 128 .7 kg with a peak time of 0.06 sec, while design Afoot gives 125.32 kg peak load with a time of 0.069 sec.

يقيم البحث الحالي الاختلافات في الخواص الميكانيكية لعينتين من الاقدام الاصطناعية عند التعرض للصدمه أثناء العدو.حيث في هذا العمل، تم تصنيع عينتين اشير اليها ب AوB باستخدام طبقات من الألياف الزجاجية المنسوجه بأتجاهات مختلفه والتي تم ربطها مع بعضها باستخدام راتنجات البوليستر غير المشبعة باستخدام طريقه الترتيب اليدوي لطبقات الالياف.ثم أجريت دراسة نظرية لحساب الخواص الميكانيكية للمواد المركبة المستخدمة في تصنيع الأقدام، و تم تطبيق عده اختبارات تجريبيه منها اختبارالحمل-الانحراف عند وضع القدم بزاويه 0 و 25 درجة واختبار صدمه على كلا العينتين لمراقبة سلوك القدمين تحت تأثير الحمل الثابت وحمل الصدمه ومقارنه خضائص كالصلابه والكفاءه والصلاده وقابليه امتصاص الصدمة عند زوايا سقوط مختلفه تتراوح من 25 درجه الى 60 درجه والتي تمثل مواقع القدم اثناء دوره العدو.من نتائج اختبار الحمل-الانحراف تبين ان اقصى انحراف لعينه القدم B كان 32.2 ملم عند زاويه 0 و 38.45 ملم عند زاويه 25 في حين كان 41 ملم عند زاويه 0 و39 ملم عند زاويه 25 لعينه القدم A. نتائج اختبار الصدمه اظهرت ان عينه القدم B تعطي حمل ذروه يعادل128.7 كغم خلال 0.06 ثانيه في حين عينه القدم A تعطي 125.32كغم حمل ذروه خلال 0.069 ثانيه.الكلمات الرئيسه: قدم اصطناعيه رياضيه ;مواد مركبه ,اختبار صدمه .

Keywords

Athletic prosthetic feet --- composite materials --- impact test. --- قدم اصطناعيه رياضيه --- مواد مركبه --- اختبار صدمه .