- Docente: Marco Viceconti
- Crediti formativi: 6
- SSD: ING-IND/34
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
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Corso:
Laurea Magistrale in
Ingegneria meccanica (cod. 5724)
Valido anche per Laurea Magistrale in Ingegneria elettronica (cod. 0934)
Campus di Cesena
Laurea Magistrale in Biomedical Engineering (cod. 9266)
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dal 21/02/2023 al 06/06/2023
Conoscenze e abilità da conseguire
Lo studente, al termine del corso, acquisisce padronanza di strumenti computazionali avanzati per l'analisi dell'apparato locomotore, anche in presenza di dispositivi protesici. Impara a integrare i dati delle immagini con i modelli biomeccanici. Convalida incrociata con risultati ottenuti da sperimentazioni in vitro e in vivo. Acquisisce la comprensione teorico-pratica della meccanica del continuo e del metodo degli elementi finiti, nonché dei metodi numerici per la modellazione degli elementi finiti di problemi non lineari come grandi spostamenti, contatto, plasticità, ecc. Acquisisce la comprensione teorico-pratica della modellazione dinamica multicorpo del movimento umano e del relativo controllo motorio. Familiarizza con i programmi commerciali ampiamente utilizzati. Sviluppare competenze nella formulazione e soluzione di problemi di biomeccanica strutturale e funzionale.
Contenuti
- Con l'inizio del nuovo curriculum Biomeccanica per l'ingegneria meccanica, abbiamo riorganizzato le nostre lezioni di biomeccanica. Il nuovo corso integrato di “Biomeccanica” è organizzato in due corsi da sei crediti denominati “Biomeccanica Sperimentale” e “Biomeccanica Computazionale”. Quest'ultimo è la fusione di due precedenti corsi, uno con lo stesso nome e uno chiamato “Biomeccanica della Funzione Motoria”.
Lezioni preregistrate: poiché frequentano questo modulo studenti con background diverso, offriamo una serie di lezioni preregistrate su aspetti fondamentali che sono necessari per il resto del corso:
- Cenni di fisiologia dell’apparato muscolo-scheletrico
- Metodi per la misura del movimento
Le lezioni dal vivo tratteranno i seguenti argomenti:
- Introduzione alla medicina in Silico
- Cenni di calcolo tensoriale e meccanica dei solidi
- Il metodo degli elementi finiti
- Modellazione della funzione motoria
- Modellazione del controllo motorio
- Modellazione del controllo sub-ottimo
- Modellazione stocastica
- Credibilità dei modelli predittivi
- Predire rimodellamento osseo
- Diagnosi differenziale della dinapenia
- Applicazioni cliniche dei modelli patient-specific
Testi/Bibliografia
Viceconti, M. Multiscale Modeling of the Skeletal System. Cambridge University Press, ISBN: 978-0521769501.
Latash, M. L. Fundamentals of Motor Control. Academic Press, ISBN: 978-0124159563.
Metodi didattici
Il corso è organizzato in tre componenti: lezioni preregistrate, per allineare il background di tutti gli studenti; lezioni dal vivo per la didattica frontale; laboratorio pratico di modellazione al computer con software all'avanguardia.
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 alla lezioni ed alle esercitazioni è fortemente raccomandata.
Strumenti a supporto della didattica
- Ansys Mechanical per l'analisi agli elementi finiti
- OpenSim per la modellazione della dinamica del movimento umano
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Marco Viceconti
SDGs
L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.