Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

Nazwa przedmiotu:

Metody Obliczeniowe w Biomechanice

Koordynator przedmiotu:

Prof. dr hab. inż. Tomasz Zagrajek

Status przedmiotu:

Obowiązkowy

Poziom kształcenia:

Studia I stopnia

Program:

Automatyka i Robotyka

Grupa przedmiotów:

Specjalnościowe

Kod przedmiotu:

ML.NS737

Semestr nominalny:

5 / rok ak. 2017/2018

Liczba punktów ECTS:

4

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:

1. Liczba godzin kontaktowych: 50, w tym: a) wykłady - 30 godz., b) laboratoria – 15 godz., c) konsultacje – 5 godz. 2. Praca własna studenta – 50 godzin, w tym: a) 25 godz. – przygotowywanie się do kolokwiów przeprowadzanych na wykładzie i ćwiczeniach, b) 25 godz. – sporządzanie raportów z przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych. Razem - 100 godz. = 4 punkty ECTS.

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:

2 punkty ECTS - liczba godzin kontaktowych: 50, w tym: a) wykłady - 30 godz., b) laboratoria – 15 godz., c) konsultacje – 5 godz.

Język prowadzenia zajęć:

polski

Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:

1,6 punktu ECTS - 40 godzin, w tym: 1) udział w laboratoriach – 15 godz., 2) 25 godz. – sporządzanie raportów z przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych.

Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:

• Wykład30h
• Ćwiczenia0h
• Laboratorium15h
• Projekt0h
• Lekcje komputerowe0h

Wymagania wstępne:

Osiągnięcie efektów kształcenia przedmiotu "Metody elementów skończonych I".

Limit liczby studentów:

min.15, grupy labor. 12 os.

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:

Ocena raportów z ćwiczeń laboratoryjnych, ocena pracy studenta podczas wykonywania zadań w laboratorium, ocena zadań domowych, sprawdziany przeprowadzane na wykładzie i w ramach ćwiczeń laboratoryjnych.

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 inżynieria 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:

-

Uwagi:

-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka ML.NS737_W1

Znajomość podstawowych modeli opisu tkanek żywych i odpowiednich metod analizy MES.
Weryfikacja: Sprawdzian teoretyczny i ocena wykonywania przez studenta ćwiczeń w modelowaniu (laboratorium komputerowe).
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_W1

Znajomość podstawowych modeli opisu tkanek żywych i odpowiednich metod analizy MES.
Weryfikacja: Sprawdzian teoretyczny i ocena wykonywania przez studenta ćwiczeń w modelowaniu (laboratorium komputerowe).
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_W1

Znajomość podstawowych modeli opisu tkanek żywych i odpowiednich metod analizy MES.
Weryfikacja: Sprawdzian teoretyczny i ocena wykonywania przez studenta ćwiczeń w modelowaniu (laboratorium komputerowe).
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_W2

Znajomość zasad budowy modeli obliczeniowych typowych układów implant-kość.
Weryfikacja: Sprawdzian teoretyczny, ocena pracy studenta nad modelami (laboratorium komputerowe), ocena raportów z wykonanych ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_W2

Znajomość zasad budowy modeli obliczeniowych typowych układów implant-kość.
Weryfikacja: Sprawdzian teoretyczny, ocena pracy studenta nad modelami (laboratorium komputerowe), ocena raportów z wykonanych ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_W2

Znajomość zasad budowy modeli obliczeniowych typowych układów implant-kość.
Weryfikacja: Sprawdzian teoretyczny, ocena pracy studenta nad modelami (laboratorium komputerowe), ocena raportów z wykonanych ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_W3

Znajomość zjawisk zachodzących w kontakcie implant-kość i zasad ich modelowania.
Weryfikacja: Sprawdzian i ocena wykonywania przez studenta ćwiczeń z modelowania MES w ramach laboratorium komputerowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_W3

Znajomość zjawisk zachodzących w kontakcie implant-kość i zasad ich modelowania.
Weryfikacja: Sprawdzian i ocena wykonywania przez studenta ćwiczeń z modelowania MES w ramach laboratorium komputerowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_W3

Znajomość zjawisk zachodzących w kontakcie implant-kość i zasad ich modelowania.
Weryfikacja: Sprawdzian i ocena wykonywania przez studenta ćwiczeń z modelowania MES w ramach laboratorium komputerowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ML.NS737_U1

Umiejętność wykorzystywania MES i programu ANSYS do budowy zaawansowanych modeli obliczeniowych w inżynierii ortopedycznej.
Weryfikacja: Sprawdzian na wykładzie i ocena wykonywania przez studenta zadań w ramach ćwiczeń laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_U1

Umiejętność wykorzystywania MES i programu ANSYS do budowy zaawansowanych modeli obliczeniowych w inżynierii ortopedycznej.
Weryfikacja: Sprawdzian na wykładzie i ocena wykonywania przez studenta zadań w ramach ćwiczeń laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_U1

Umiejętność wykorzystywania MES i programu ANSYS do budowy zaawansowanych modeli obliczeniowych w inżynierii ortopedycznej.
Weryfikacja: Sprawdzian na wykładzie i ocena wykonywania przez studenta zadań w ramach ćwiczeń laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_U1

Umiejętność wykorzystywania MES i programu ANSYS do budowy zaawansowanych modeli obliczeniowych w inżynierii ortopedycznej.
Weryfikacja: Sprawdzian na wykładzie i ocena wykonywania przez studenta zadań w ramach ćwiczeń laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_U2

Umiejętność interpretacji wyników MES i oceny możliwości metody w biomechanice.
Weryfikacja: Ocena wykonywania przez studenta zadań w ramach laboratorium komputerowego, ocena raportów obliczeniowych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_U2

Umiejętność interpretacji wyników MES i oceny możliwości metody w biomechanice.
Weryfikacja: Ocena wykonywania przez studenta zadań w ramach laboratorium komputerowego, ocena raportów obliczeniowych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U03
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_U2

Umiejętność interpretacji wyników MES i oceny możliwości metody w biomechanice.
Weryfikacja: Ocena wykonywania przez studenta zadań w ramach laboratorium komputerowego, ocena raportów obliczeniowych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_U3

Umiejętność przygotowywania raportów z analiz obliczeniowych MES.
Weryfikacja: Ocena raportów z obliczeń realizowanych w trakcie laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_U3

Umiejętność przygotowywania raportów z analiz obliczeniowych MES.
Weryfikacja: Ocena raportów z obliczeń realizowanych w trakcie laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U03
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS737_U3

Umiejętność przygotowywania raportów z analiz obliczeniowych MES.
Weryfikacja: Ocena raportów z obliczeń realizowanych w trakcie laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U04
Powiązane charakterystyki obszarowe: