SE2121 Biomekanik 9,0 hp

Introduction to Biomechanics

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Teknisk fysik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

VT19 Biomek för programstuderande

VT20 Biomek för programstuderande

Lärandemål

I kursen Biomekanik används ingenjörsmässiga/mekaniska principer och metoder för analys av biologiska system med syftet till förståelse av deras normala (fysiologiska) och onormala (patologiska) egenskaper och beteenden. Biomekanikär ett snabbt växande teknikområde och det spelar till exempel en dominerande roll i utvecklingen av medicintekniska produkter. Kursen ger grunden till biomekanik för hjärta och blodkärl från organ till vävnadsnivå. Närmare bestämt presenteras en kvantitativ metod för människors fysiologi från ett medicinskteknikt perspektiv, där både strukturella och hemodynamiska aspekter behandlas. In-vitro experimentella och analytiska verktyg utvecklas och användas för att lösa problem i medicinsk teknik för hjärta och blodkärl.

Efter avslutad kurs skall deltagaren kunna

  • Förstågrunderna i vaskulärfysiologi
  • Modellera ett visst biotekniskt problem genom att välja lämpliga modelleringsantaganden
  • Förstå syfte, funktion, innebörd och begränsning av biomekaniska modeller
  • Uppnå en teoretisk förståelse av icke-linjär kontinuummekanik
  • Lösa et tsärskilt problem med hjälp av antingen analytiska metoder ellerFE-metoden
  • Kombinera och integrera olika strategier för att lösa mer utmanande problem
  • Uppnå en praktisk förståelse i att tillämpaFE-metoden, genom att demonstrera att de kan lösa typiska biotekniska problem
  • Presentera, analysera och förklara härledda resultatpå ett tydligt sätt

Kursens huvudsakliga innehåll

Kursen ger grunden för hjärtkärlsbiomekanik från organ tillvävnads nivå. Ett kvantitativt synsätt på människans fysiologi ur medicinskt tekniskt perspektiv presenteras, där strukturella och hemodynamiska aspekter behandlas. In-vitro experimentella och analytiska verktyg utvecklas och används för att lösa problem ihjärtkärl medicinsk teknik. Teknikerna inkluderar Finita Element(FE) modellering, modell parameter identifiering, icke-linjär kontinuummekanik, konstitutiva beskrivningar av passiva och aktiva egenskaper hos blodkärl, Newton- och icke-newtonska beskrivningar av blod.

Behörighet

Grundkurs i hållfasthetslära motsvarande SE1010, SE1020 eller SE1055 och en kurs FEM t.ex. SE1025

Rekommenderade förkunskaper

SE1010, SE1020 eller SE1055 Hållfasthetslära grundkurs och
SE1025 FEM för ingenjörstillämpningar eller motsvarande

Litteratur

Hand-outs

Cardiovascular Solid Mechanics. Cells, Tissues, and Organs. Jay D. Humphrey, Springer 2002.

Examination

  • HEMA - Hemuppgift, 3,0, betygsskala: P, F
  • LABA - Laboration, 2,0, betygsskala: P, F
  • TENA - Tentamen, 4,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

Skriftlig tentamen (TEN1; 4,0 hp), Inlämningsuppgifter (HEM1; 3,0 hp) och Laboration (LAB1; 2,0 hp).

Ges av

SCI/Hållfasthetslära

Examinator

Bo Alfredsson <alfred@kth.se>

Christian Gasser <gasser@kth.se>

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2014.
Examinationsinformation gäller från och med VT2014.