97903 - BIOMECCANICA COMPUTAZIONALE

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente si impadronisce degli strumenti computazionali avanzati per l'analisi del sistema muscolo-scheletrico intatto ed in presenza di dispositivi protesici. Impara ad integrare i dati provenienti da immagini con i modelli biomeccanici. Cross-validazione con risultati ottenuti da sperimentazione in-vitro ed in-vivo. Acquisisce comprensione teorico-pratica della meccanica dei continui e del metodo agli elementi finiti, nonché dei metodi numerici per la modellazione ad elementi finiti di problemi non lineari quali grandi spostamenti, contatto, plasticità, ecc. Familiarizza con programmi commerciali diffusamente impiegati. Sviluppa capacità di formulare e risolvere problemi di biomeccanica strutturale e funzionale.

Contenuti

Da quest’anno il corso di “Biomeccanica Computazionale”, parte del corso integrato di “Biomeccanica”, torna focalizzarsi sulla biomeccanica dei solidi, lasciando al corso “Biomeccanica della Funzione Motoria” tutti gli aspetti di biomeccanica del movimento umano. I contenuti del corso di Biomeccanica computazionale quest’anno saranno:

- Introduzione al corso, si può predire la natura?

- Cenni di anatomia e fisiologia dell’apparato scheletrico

- Meccanobiologia scheletrica

- Cenni di calcolo tensoriale e meccanica dei solidi

- Il Metodo degli Elementi Finiti

- Credibilità dei modelli predittivi

- Progettazione stocastica

- Applicazioni cliniche dei digital twin

- Applicazioni industriali degli In Silico Trials

Testi/Bibliografia

Viceconti, M. Multiscale Modeling of the Skeletal System. Cambridge University Press, ISBN: 978-0521769501.

Metodi didattici

Il corso è organizzato in due componenti: lezioni dal vivo per la didattica frontale; laboratorio pratico di modellazione al computer con software all'avanguardia (Ansys).

In considerazione della tipologia di attività e dei metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede la preventiva partecipazione di tutti gli studenti ai moduli 1 e 2 di formazione sulla sicurezza nei luoghi di studio, in modalità e-learning.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale.

Al fine di garantire una comprensione anche pratica delle tecniche di modellazione oggetto del corso, le esercitazioni devono essere consegnate tutte prima di sostenere l'esame e verbalizzare il voto, e possono contribuire in piccola parte al voto finale.

Vista la natura avanzata del corso, i cui contenuti cambiamo ogni anno in funzione delle evoluzioni della ricerca nel settore, la frequenza alle lezioni ed alle esercitazioni è fortemente raccomandata.

Strumenti a supporto della didattica

- Ansys Mechanical per l'analisi agli elementi finiti

Link ad altre eventuali informazioni

https://youtu.be/V-EsZQctQJ0

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marco Viceconti