- Nazwa przedmiotu:
- Metoda Elementów Skończonych w Biomechanice
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Grzegorz Krzesiński
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Automatyka i Robotyka
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
- NS680
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2011/2012
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- wykład -30h
laboratoria -15h
przygotowanie do kolokwiów -25h
przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych, raporty - 10h
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1.5
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- MES I
- Limit liczby studentów:
- min.15
- Cel przedmiotu:
- Przekazanie wiedzy potrzebnej do analiz wybranych zagadnień bioinżynierii metodą elementów skończonych
- Treści kształcenia:
- Modelowanie MES ortotropowych właściwości tkanek kostnych. Zaawansowane modele związków konstytutywnych – pełzanie i relaksacja, funkcjonalna adaptacja tkanek. Modelowanie warunków kontaktu na powierzchni implant-tkanka kostna. Nieliniowe modele implantów, protez i stabilizatorów. Utrata stateczności konstrukcji odkształcalnej. Modelowanie parametryczne i optymalne projektowanie w inżynierii ortopedycznej.
- Metody oceny:
- Raporty z ćwiczeń laboratoryjnych, zadania domowe, kolokwia
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- Zalecana literatura:
1. Bijak-Żochowski M., Jaworski A., Krzesiński G., Zagrajek T.: Mechanika Materiałów i Konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2006.
2. Zagrajek T., Krzesiński G., Marek P.: Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2006.
3. Biocybernetyka i inzynieria biomedyczna 2000. Tom 5: Biomechanika i inzynieria rehabilitacyjna (red. M. Nałęcz),Akademicka Oficyna Wydawnicza 2004 .
4. Materiały dostarczone przez wykładowcę.
Dodatkowa literatura:
1. Saeed Moaveni: Finite Element Analysis. Theory and Application with ANSYS, Paerson Ed. 2003.
2. Introduction to Bioengineering, Edited by S.A. Berger, W. Goldsmith, E.R. Lewis, Oxford Univ. Press 1996
3. Fung. Y.C. , Biomechanics. Motion, Flow, Stress and Growth, Springer-Verlag 1998
4. Materiały dostarczone przez wykładowcę.
- Witryna www przedmiotu:
- www
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt EW1
- Znajomość podstawowych modeli opisu tkanek żywych i odpowiednich metod analizy MES
Weryfikacja: Sprawdzian teoretyczny i ćwiczenia w modelowaniu (laboratorium komputerowe)
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_W01, AiR1_W04, AiR1_W08
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
- Efekt EW2
- Znajomość zasad budowy modeli obliczeniowych typowych układów implant-kość
Weryfikacja: Sprawdzian teoretyczny, praca nad modelami (laboratorium), raporty
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_W04, AiR1_W08, AiR1_W03
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W07
- Efekt EW3
- Znajomość zjawisk zachodzacych w kontakcie implant-kośc i zasad ich modelowania
Weryfikacja: Sprawdzian i ćwiczenia z modelowania MES
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_W01, AiR1_W04, AiR1_W03
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W07
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt Eu1
- Umiejętność wykorzystywania MES i programu ANSYS do budowy zaawansowanych modeli obliczeniowych w inzynierii ortopedycznej
Weryfikacja: Sprawdzian na wykłądzie i ćwiczenia laboratoryjne
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_U05, AiR1_U07, AiR1_U11, AiR1_U14
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U16, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U08, T1A_U09
- Efekt Eu2
- Umiejetność interpretacji wyników MES i oceny mozliwości metody w biomechanice
Weryfikacja: realizowna w trakcie laboratorium i przy ocenie raportów obliczeniowych
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_U01, AiR1_U03, AiR1_U07
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U03, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U16
- Efekt EU3
- Umiejetność przygotowywania raportów z analiz obliczeniowych MES
Weryfikacja: Ocena raportów z obliczeń realizowanych w trakcie laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_U01, AiR1_U03, AiR1_U04
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U03, T1A_U03, T1A_U04