Målet med kurset er at give en grundig introduktion til fænomenologien og fundamentale principper i vævsbiomekanik. Fokus vil være på menneskets hofteled, store sener samt karvæggen i arterier/vener. Der undervises både i anatomien og fysiologien såvel som modellering af den mekaniske opførsel i de nævnte strukturer.
Som studerende skal du skrive 3 grupperapporter, som beskriver øvelser udført i kurset. Rapporterne skal afleveres i løbet af kurset og er adgangsgivende til den endelige eksamen. Du skal aflevere 3 obligatoriske hjemmeopgaver som bedømmes med karakter og indgår som en deleksamen. Desuden skal du præsentere en videnskabelig artikel. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Opskrive de grundlæggende mekaniske bevarelseslove.
• Anvende grundlæggende vektor og tensor matematik til at løse et biomekanisk problem.
• Anvende argumenter for symmetri til at bestemme materiale-parametre for et givent væv.
• Forklare den fysiske betydning af konstitutive ligninger.
• Formulere biomekaniske modeller for forskellige vævstyper.
• Beskrive anatomien og fysiologien af menneskets hofteled, store sener og arterier/vener.
• Anvende eksperimentel data som randbetingelser i en biomekanisk model.
• Løse et biomekanisk problem ved hjælp af finite element modellering.
• Opsummere og evaluere betydningen af modelresultater.
• Skrive rapporter som opfylder grundlæggende krav til videnskablig kommunikation.
• Præsentere en videnskabelig artikel indenfor et afgrænset biomekanisk emne for medstuderende.

I kurset gennemgår vi den nødvendige del af vektor- og tensoranalysen, der anvendes i undersøgelsen af biomekaniske problemstillinger. Den matematiske formalisme anvendes efterfølgende til at formulere de grundlæggende bevarelseslove og forskellige typer af konstitutive ligninger. Tilsammen danner disse principper basis for al biomekanisk analyse og modellering. Eksempler inkluderer elastiske, visko-elastiske og hyperelastiske vævsmaterialer. Desuden gennemgås anatomien og fysiologien af menneskets hofteled, store sener og karvæggen i arterier/vener.
Vi vil læse og diskutere videnskabelige artikler, der beskriver biomekaniske problemstillinger for at give dig indsigt i hvorledes forskning udføres inden for disse områder. Der vil desuden være gæsteforelæsninger fra eksterne forskere der arbejder med forskellige aspekter af biomekanik.
Endelig omfatter kurset eksperimentelt arbejde, hvor du skal bearbejde data til at analysere en given biomekanisk problemstilling. På Panum Instituttet vil der blive demonstreret metoder til opsamling af biomekanisk data. Gennem kurset vil du få tid til at opstille finite element modeller til at analysere biomekaniske problemstillinger ud fra eksperimentelle data. Du skal aflevere skriftlige rapporter for øvelserne, som beskriver dine resultater og konsekvensen af disse. Rapporterne skal godkendes og er adgangsgivende til den afsluttende eksamen. Kursusmaterialet er primært uddrag fra e-bøger tilgængelige via DTU FindIt:
1) J. D. Humphrey, S. L. O'Rourke: An Introduction to Biomechanics - solids and fluids, analysis and design, 2nd edition. Springer, 2015
2) F. Irgens: Continuum Mechanics. Springer, 2008
3) S. C. Cowin, S. B. Doty: Tissue Mechanics. Springer, 2007
4) J. D. Humphrey: Cardiovascular Solid Mechanics - cells, tissues and organs. Springer, 2002 E-learning anvendes i form af elektronisk baseret opgaverettelse. 16. juni, 2025