- Docente: Luca Cristofolini
- Crediti formativi: 6
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
-
Corso:
Laurea Magistrale in
Ingegneria elettronica (cod. 0934)
Valido anche per Laurea Magistrale in Ingegneria meccanica (cod. 0938)
Conoscenze e abilità da conseguire
Lo studente acquisisce le conoscenze sui fondamenti di meccanica dei tessuti biologici. Al termine del corso, lo studente acquista la capacità di: - Comprendere la risposta meccanica e tempo-dipendente dei diversi tessuti biologici. - Sviluppare ed analizzare esperimenti per caratterizzare meccanicamente i tessuti.
Contenuti
Richiami sulla meccanica dei
materiali:
- Elasticità, Plasticità, Visco-elasticità,
Pseudoelasticità
- Criteri di collasso (fragile, duttile, visco-elastico,
fatica)
Struttura e composizione dei
tessuti:
- Componenti strutturali dei tessuti biologici
- Organizzazione e caratteristiche dei tessuti
Classificazione ed analisi dei principali tessuti (in base alla
funzione; in base alle
caratteristiche):
- Osso
- Legamenti
- Tendini
- Cartilagini
- Menischi
Caratteristiche meccaniche dei vari tessuti e risposta alle
sollecitazioni:
- Funzione, struttura e caratteristiche meccaniche
- Elasticità visco-elasticità
- Resistenza meccanica e trauma dei tessuti
- Crescita, modellamento, riparazione, e rimodellamento
Metodi per la caratterizzazione meccanica dei
tessuti:
- Problemi nella sperimentazione (incertezze di misura,
propagazioni degli errori, progetto dell'esperimento)
- Tipi di prove (trazione, flessione, compressione, attrito,
creep, isteresi, viscosità, etc).
- Strumentazione
Esercitazioni:
Il corso si avvale di esercitazioni sia numeriche che,
soprattutto, sperimentali (una alla settimana). Nel
corso delle esercitazioni vengono eseguite caratterizzazioni di
tessuti e sistemi biomeccanici. Ciascuno studente deve
redigere una relazione tecnica per ciascuna delle esercitazioni
svolte. La relazione deve essere sintetica ma
esaustiva e coprire i seguenti aspetti: introduzione e finalità
dell'esperimento; descrizione dei provini, dei materiali utilizzati
e dei metodi; presentazione dei risultati (comprensiva di
un'analisi degli errori); discussione dei risultati e note
conclusive.
Testi/Bibliografia
Il corso si basa principalmente su dispense a cura del docente
(sufficienti a coprire l'intero programma d'esame). Le dispense
vengono rese disponibili tramite i servizi web di ateneo, e sono
scaricabili dal portale Insegnamenti Online (accesso
riservato Studenti UniBo)
Lo studente può inoltre approfondire gli studi nei seguenti testi
specialistici (facoltativo):
- Montevecchi F., Redaelli A. “Biomeccanica. Analisi
multiscala di tessuti biologici” Patron Pubbl. 2007
- Fung Y.C. "Biomechanics: Mechanical properties of living
tissues” Springer-Verlag Publ., 1981 (caratteristiche dei tessuti)
- Fung Y.C. "Biomechanics: Motion, flow, stress and growth”
Springer-Verlag Publ., 1990 (adattamento dei tessuti alle
sollecitazioni)
- Beer F.P., Russel J.E. "Scienza delle costruzioni.
Introduzione alla meccanica dei materiali" McGraw-Hill Publ.
(scienza delle costruzioni: teoria ed esempi)
- Nordin M., Frankel V.H. "Basic biomechanics of the
musculoskeletal system" Lea & Febiger Publ. (esercizi ed esempi
di biomeccanica)
- Black J., Hastings G. "Handobook of biomaterial
properties" Chapman & Hall Publ. (proprieta' dei materiali)
- Bronzino J.D. "The Biomedical engineering handbook" CRC
Press - IEEE Press (riferimento generale)
- Palastanga et al. "Anatomy and human movement"
Butterworth-Heinemann Publ. (anatomia funzionale)
- Pietrabissa R. "Biomateriali per protesi e organi
artificiali" Patron ed. (biomateriali)
Metodi didattici
Le lezioni teoriche vengono alternate ad esercitazioni pratiche (che costituiscono parte integrante del programma d'esame) in cui vengono illustrati gli argomenti trattati a lezione.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
L'esame finale consta di una prova orale. Nel corso dell'esame lo studente deve:
1) Presentare le relazioni scritte sulle esercitazioni di laboratorio (il giorno stesso dell'orale)
2) Sostenere un esame orale consistente in:
• Domande di teoria (su tutto il programma svolto )
• Discussione relazioni sulle esercitazioni di laboratorio (ciascuno studente deve presentare una stampa cartacea al momento dell'orale).
L'esito finale si basa sulla prova orale.
In caso di insufficienza, lo studente non potra' ri-sostenere l'orale prima di 30 giorni .
Strumenti a supporto della didattica
Videoproiettore, lucidi, lavagna
tradizionale. L'attivita' pratica in laboratorio prevede l'uso di
strumenti per la preparazione dei provini, e di macchine di prova
materiali.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Luca Cristofolini