Общая биомеханика

Краткое содержание учебной дисциплины, модуля / Brief summary

Курс «Общая биомеханика» направлен на формирование у студентов целостного представления о биомеханике как науке, изучающей механические аспекты живых систем. В рамках дисциплины изучаются кинематика и динамика человеческого тела, строение и функции опорно-двигательного аппарата, основы моделирования биомеханических систем, биомеханика костной ткани и суставов нижних конечностей, патологии, фиксация и эндопротезирование, биомеханика сенсорных систем (слух и зрение), современные методы диагностики и комплексного моделирования, углубленное моделирование сенсорных систем, а также компьютерный практикум и проектная деятельность.

The course «General Biomechanics» is aimed at developing students’ holistic understanding of biomechanics as a science studying mechanical aspects of living systems. The course covers kinematics and dynamics of the human body, structure and functions of the musculoskeletal system, fundamentals of modeling biomechanical systems, biomechanics of bone tissue and lower limb joints, pathologies, fixation and endoprosthetics, biomechanics of sensory systems (hearing and vision), modern diagnostic methods and integrated modeling, advanced modeling of sensory systems, as well as computer workshop and project activities.

Формируемые компетенции / The formed competences

специализированные компетенции: 

Использовать основные законы механики при построении простейших математических моделей некоторых биомеханических систем.

specialized competencies: 

Apply the basic laws of mechanics in constructing simple mathematical models of certain biomechanical systems.

Результаты обучения (знать, уметь, владеть) / Learning outcomes (know, can, be able)

знать:

– предмет биомеханики;

– биомеханические характеристики тела человека и его движений;

– общее строение опорно-двигательного аппарата человека;

– как используются физические и математические модели при исследовании прочности организма человека;

– основы работы в системе конечно-элементного моделирования ANSYS WORKBENCH;

уметь: 

– строить и анализировать простейшие математические модели биомеханических систем;

– рассчитывать масс-инерционные характеристики;

– исследовать напряженно-деформированное состояние костных структур и протезов;

иметь навык:

– использования современных программных средств для численного решения задач биомеханики.

know:

– subject of biomechanics;

– biomechanical characteristics of the human body and its movements;

– general structure of the human musculoskeletal system;

– how physical and mathematical models are used to study the strength of the human body;

– basics of working in the ANSYS WORKBENCH finite element modeling system;

be able to:

– build and analyze simple mathematical models of biomechanical systems;

– calculate mass-inertial characteristics;

– investigate the stress-strain state of bone structures and prostheses;

possess:

– skills in using modern software tools for numerical solving of biomechanics problems.

Семестр изучения учебной дисциплины, модуля / Semester of study

5, 6, 7

5, 6, 7

Пререквизиты / Prerequisites

«Численные методы механики сплошных сред».

«Numerical Methods of Continuum Mechanics».

Трудоемкость в зачетных единицах (кредитах) / Credit units

9

9

Количество аудиторных часов и часов самостоятельной работы / Academic hour of students’ class work, 

hours of self-directed learning

всего 328 часов, в том числе 160 аудиторных часов, из них:

5 семестр: лекции – 36 часов, лабораторные занятия – 48 часов, УСР – 6 часов;

6 семестр: лекции – 18 часов, лабораторные занятия – 14 часов, УСР – 2 часа;

7 семестр: лекции – 10 часов, лабораторные занятия – 22 часа, УСР – 4 часа.

total 328 hours, including 160 classroom hours, including:

5th semester: lectures – 36 hours, laboratory classes – 48 hours, guided independent work – 6 hours;

6th semester: lectures – 18 hours, laboratory classes – 14 hours, guided independent work – 2 hours;

7th semester: lectures – 10 hours, laboratory classes – 22 hours, guided independent work – 4 hours.

Требования и формы текущей и промежуточной аттестации / Requirements and forms of current and interim certification

экзамен (5 семестр), зачёт (6 семестр), зачёт (7 семестр)

exam (5th semester), credit (6th semester), credit (7th semester)