SD2450 Biomekanik och neuronik 6,0 hp

Grundläggande anatomi och fysiologi. Mekaniska egenskaper hos biologiska material. Implantat. Numerisk modellering av biologisk vävnad, särskilt hjärna och halsrygg. Skademekanismer och skadekriterier.

Att ge studenterna en inblick i grundläggande anatomi, biologiska material, implantatmaterial och deras egenskaper. Att ge kunskaper om skademekanismer i särskilt centrala nervsystemets vävnader samt skadekriterier för prediktering av skador och toleransnivåer till följd av yttre våld. Vidare att ge kunskaper om hur datorbaserade beräkningsmodeller kan användas för att beräkna deformationer, töjningar och spänningar i biologisk vävnad med syfte att prediktera skada/instabilitet hos den biologiska vävnaden.

Efter fullgjord kurs förväntas deltagarna kunna:

• Beskriva människans anatomi och det centrala nervsystemets funktion.
• Beskriva mänskliga vävnaders uppbyggnadskomponenter och deras mekaniska egenskaper.
• Förklara mänskliga vävnaders mekaniska egenskaper baserat på dets uppbyggnad, ändamål och uppbyggnadsmaterialets struktur.
• Härleda enkla viskoelastiska modeller och beskriva hur mer komplexa modeller kan tas fram.
• Diskutera och jämföra biomaterial av polymer, metaller och keramik baserat på deras egenskaper och föreslå passande användningsområde.
• Föreslå val av design och material för ett lastbärande implantat baserat på dets funktion och last.
• Förklara dom fundamentala teorierna och rörelseekvationerna bakom statisk och dynamisk finit element analys (FEA).
• Genomföra en dynamisk FEA och utvärdera resultatets tillförlitighet.
• Göra en olycksanalys och prediktera skada samt föreslå skyddsåtgärder.
• Beskriva energiabsorberande material och diskutera hur dessa kan användas för att skydda människan, t.ex. i hjälmars design.

Basprogram BD, M, P, T, eller motsvarande. Grundläggande kunskaper i hållfasthetslära (t.ex. SE1010, SE1020 eller SE1055) är nödvändigt och baskunskaper i FEM (t.ex. SD2411, SE1025, SG2850 eller DN2260) rekommenderas.

Kurskompendium och utvalda avsnitt från: Nahum,, A. M. and Melvin, J. W. 1993. Accidental Injury – Biomechanics and Prevention. Springer Verlag, New York Inc.

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

• LABA - Laboration, 3,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
• TENA - Tentamen, 3,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Godkänd experimentell laboration och övningsuppgifter (LABA; 3 hp), studiebesök och skriftlig tentamen (TENA; 3 hp).

Svein Kleiven

• Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
• Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
• Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Kusen SD2450 Biomekanik och neuronik  6,0 hp har ersätts av kursen HL2035 Biomekanik och neuronik 7,5 hp.