- Docente: Stefania Falfari
- Crediti formativi: 3
- SSD: ING-IND/08
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Ingegneria meccanica (cod. 5724)
Conoscenze e abilità da conseguire
: Lo studente al termine dell’insegnamento acquisirà la conoscenza e gli strumenti di base teorici e numerici per la comprensione dei fenomeni bio-fluidodinamici che avvengono sia nel sistema circolatorio (arterie, vene, cuore) sia nei principali dispositivi biomedici. Il corso permetterà allo studente di realizzare modelli mono-, bi- e tridimensionali dei componenti principali dell’apparato cardiocircolatorio.
Contenuti
FLUIDODINAMICA COMPUTAZIONALE
-Cos’è la CFD (Computational Fluid-Dynamics)
-Equazioni (Navier Stokes)
- Metodo Euleriano di discretizzazione del 2° ordine temporale (volume di controllo)
-Mesh per la parte fluida
INTERAZIONE FLUIDO-STRUTTURA
- Equazioni di modellazione della parte "solida" (meccanica dei solidi):
-Classica equazione ellittica (2° ordine temporale e spaziale)
-Legge di Hooke
-Modelli IPERELASTICI (Modello di Saint Venant – Kirchhoff)
-Interazione fluido-struttura:
-Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE)
-SOLUTORI MONOLITICI: accoppiamento diretto fluido-struttura (1 solo dominio computazionale)
FLUIDODINAMICA DEL SANGUE:
-Moto laminare e moto turbolento
-Viscosità (legge di Newton)
-Fluidi Newtoniani
-Fluidi Non-Newtoniani
-Sangue
-Reologia del sangue
-Il sistema cardiocircolatorio
Testi/Bibliografia
FISIOLOGIA CARDIOVASCOLARE
"Fisiologia di Berne e Levy" Bruce M. Koeppen, Bruce A. Stanton, CEA 2019
"Fisiologia cardiovascolare" P. Pagliaro, C. Penna, EdiSES università editore
"Biomechanics – Mechanical Properties of Living Tissues" Y. C. Fund, Springer editore
"Computational Modeling in Biomechanics – Section II: Cardiovascular Biomechanics", Suvranu De, Farshid Guilak, Mohammad R.K. Mofrad, Springer editore
FLUIDODINAMICA
"Computational Methods for Fluid Dynamics" Joel H. Ferziger, Milovan Peric, Robert L. Street, 4° edizione, SPRINGER editore
Metodi didattici
PIATTAFORMA ‘VIRTUALE’:
Lezioni e/o presentazioni caricate a fine lezione.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Prova d'esame orale finalizzata alla verifica da parte dello studente della metodologia di simulazione computazionale applicata al sistema cardiovascolare ed ai suoi componenti.
Presentazione FACOLTATIVA di una tesina contenente i risultati di una semplice simulazione di interazione fluido-struttura con mesh generata dalla docente.
Strumenti a supporto della didattica
PIATTAFORMA VIRTUALE: presentazioni e lezioni caricate dalla docente
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Stefania Falfari
SDGs
L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.