Overordnede kursusmål
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 rapporter, som beskriver øvelser
udført i kurset. Rapporterne skal afleveres i løbet af kurset og er
adgangsgivende til den endelige mundtlige eksamen. Desuden indgår
der obligatoriske hjemmeopgaver som bedømmes med karakter og indgår
som en deleksamen.
Læringsmål
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 relevante
materiale-parametre/egenskaber.
- 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.
- indsamle eksperimentel data, som kan anvendes til
randbetingelser i en biomekanisk model.
- løse et biomekanisk problem ved hjælp af finite element
metoden.
- 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.
Kursusindhold
I kurset gennemgår vi anatomien og fysiologien af menneskets
hofteled, store sener og karvæggen i arterier/vener. Desuden
gennemgås den nødvendige del af vektor- og tensoranalysen, der
anvendes i undersøgelsen af biomekaniske problemstillinger. Den
matematiske formalisme anvendes efterfølgende til at formulere de
grundlæggende bevarelsesprincipper og forskellige typer af
konstitutive ligninger. Tilsammen danner disse basis for al
biomekanisk modellering. Eksempler inkluderer elastiske,
visko-elastiske og hyperelastiske vævsmaterialer.
Vi vil læse og diskutere videnskabelige artikler, der beskriver
biomekaniske problemstillinger for at give dig indsigt i hvorledes
forskning udføres inden for disse områder.
Endelig omfatter kurset eksperimentelt arbejde, hvor du skal
indsamle 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
problemstillinger, hvor du har indsamlet det nødvendige
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
mundtlige eksamen.
Litteraturhenvisninger
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
Bemærkninger
E-learning anvendes i form af elektronisk baseret opgaverettelse.
Sidst opdateret
02. maj, 2024