Docente/i: Ferdinando Auricchio  

Denominazione del corso: Biomeccanica E Simulazione Di Dispositivi Biomedici()
Codice del corso: 502499
Corso di laurea: Bioingegneria
Sede: Pavia
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/34
L'insegnamento è affine per:
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

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): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Appunti a cura del docente

Ulteriore materiale per approfondimenti:

• C.Comi, L. Corradi Dell'Acqua, Introduzione alla meccanica strutturale, McGraw Hill, 2/ed, 2007
• R. Pietrabissa, Biomateriali per protesi e organi artificiali, Patron, 1996
• M. Nordin, V.H. Frankel, Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System, Lippincott Williams & Wilkins, 2001
• N.Ozkaya and M.Nordin, Fundamentals of Biomechanics: Equilibrium, Motion, and Deformation, Springer, 2010

Modalità di verifica dell'apprendimento

E’ prevista di norma una prova di laboratorio (con uso del computer), una prova scritta ed una prova orale.
La prova scritta si svolgerà nella data e nell'aula indicata dalla Presidenza e si richiede allo studente la registrazione on-line a tale seduta d'esame.
La prova di laboratorio si svolgerà in data da definirsi contattando il docente ed in prossimità della prova scritta; la prova orale si svolgerà in data successiva alla prova scritta su data indicata dal docente. La verbalizzazione dell'esame avverrà nella data dell'orale e per la seduta d'esame relativa alla prova scritta.
Le modalità possono variare in base al numero degli studenti interessati.