Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Metody Obliczeniowe w Biomechanice
Koordynator przedmiotu:
Dr inż. Paweł Wymysłowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Automatyka i Robotyka
Grupa przedmiotów:
Specjalnościowe
Kod przedmiotu:
ML.NS737
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Liczba godzin kontaktowych: 65, w tym: a) wykłady - 30 godz., b) laboratoria – 15 godz., c) projekt– 15 godz., d) 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 - 115 godz. = 4 punkty ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2 punkty ECTS - liczba godzin kontaktowych: 65, w tym: a) wykłady - 30 godz., b) laboratoria – 15 godz., c) projekt – 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
  • Projekt15h
  • 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. Utrata stateczności konstrukcji odkształcalnej. Zagadnienia termiczne. Modelowanie warunków kontaktu na powierzchni implant-tkanka kostna. Nieliniowe modele implantów, protez i stabilizatorów. Modelowanie parametryczne i optymalne projektowanie w inżynierii ortopedycznej. Zajęcia zostały przygotowane i będą przeprowadzone z wykorzystaniem oprogramowania wspomagającego obliczenia inżynierskie ANSYS.
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, AiR1_W04, 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, AiR1_W04, AiR1_W08
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, AiR1_W04, 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, AiR1_U07, AiR1_U11, 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, AiR1_U03, 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, AiR1_U03, AiR1_U04
Powiązane charakterystyki obszarowe: