Docente/i: Ferdinando Auricchio  

Denominazione del corso: Biomeccanica e simulazione di dispositivi biomedici
Codice del corso: 502499
Corso di laurea: Bioingegneria
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/34
Crediti formativi: CFU 9
Sito web del corso: http://www.unipv.it/compmech/teaching_av.html

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze di base della biomeccanica, introducendo anche l’utilizzo di codici di calcolo per lo studio di situazioni caratterizzate da geometria e/o condizioni di carico complesse (ad esempio, protesi cardiovascolari quali stent o di altro ambito di interesse per lo studente).

Programma del corso

• Richiami di algebra ed introduzione alla notazione ingegneristica, indiciale, tensoriale
• Richiami di modelli di meccanica già noti: punto materiale e corpo rigido. Loro inquadramento come modelli di meccanica dei solidi.
• Studio dell’equilibrio di sistemi di corpi rigidi bidimensionali (travi) e loro applicazione in ambito biomeccanico. Introduzione al concetto di vincolo esterno ed interno. Determinazione della labilità ed iperstaticità di un sistema di travi, determinazione delle reazioni vincolari.
• Introduzione al caso di corpo deformabile monodimensionale. Prova di trazione. Definizione della deformazione interna e della tensione interna. Risposta caratteristica di un materiale con individuazione delle regioni di comportamento elastico ed inelastico.
• Introduzione al caso di corpo deformabile tridimensionale. Analisi della deformazione e definizione di tensore delle deformazione con relativo significato fisico delle sue componenti. Equilibrio ed analisi della tensione; definizione di tensore della tensione con relativo significato fisico delle sue componenti.
• Introduzione al concetto di legame costitutivo ed in particolare al caso di materiale elastico lineare ed elastico non lineare.
• Applicazione dei concetti introdotti al caso di tessuti biologici (tessuti duri e molli).
• Introduzione all’utilizzo di un codice di calcolo commerciale per la soluzione di problemi di corpo deformabile tridimensionale. Analisi di esempi applicativi quali protesi cardiovascolari stent o di altro ambito di specifico interesse per lo studente.

Prerequisiti

Conoscenze di base di algebra e di fisica.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 45
Esercitazioni (ore/anno in aula): 45
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Modalità di verifica dell'apprendimento

E’ prevista di norma una prova scritta ed una prova orale. Le modalità possono variare in base al numero degli studenti interessati al corso.