Technische Universität Ilmenau

Modeling Biomechanical Systems - Modultafeln of TU Ilmenau

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module properties module number 200261 - common information
module number200261
departmentDepartment of Mechanical Engineering
ID of group2344 (Compliant Systems)
module leaderProf. Dr. Lena Zentner
languageDeutsch
term Wintersemester
previous knowledge and experience

Grundlagen der Mechanik

learning outcomeDie Studierenden können nach der
Vorlesung die Schritte der Modellbildung biomechanischer Systeme
erläutern. Sie können für unterschiedliche Aufgabenstellungen zur
Beschreibung biomechanischer Systeme erlernte Modellierungsmethoden
auswählen. 

Die Studierenden sind in der Lage unter der Anwendung
der Methoden eigenständig Modellbildung biomechanischer Systeme
durchzuführen.  Sie sind in der Lage für Entwicklungsprozesse mathematische Modelle aufzuschreiben sowie mithilfe der Dimensionsanalyse Parameterzusammenhänge zu bilden.

Weiterhin
wenden sie die Modelle auf biomechanische Systeme, wie Rollstuhl,
Menschenkörper, Schaukel etc. an und können deren statisches (z. B. bei
Baumstatik) und dynamisches (z. B. bei Fortbewegung) Verhalten
modellieren. 

Sie
sind nach den Übungen außerdem in der Lage, Modellbildung
biomechanischer Systeme mit Fachexperten zu diskutieren, Kritik
zu würdigen und Anmerkungen zu beachten sowie vorhandene und eigene
Ergebnisse kritisch zu beurteilen sowie sicher zu belegen.

content

Statik der Pflanzen; Muskelkontraktion, HILL'sche Formel, Modellierung passiver Muskeleigenschaften; Biomechanik des Sportes; Schwingungen in der Natur; Einführung in die Lagrange-Theorie holonomer (Doppelschaukel, Arm- und Beinbewegung) und anholonomer (Rollstuhl, Schlitten) Systeme; Populationsdynamik; Dimensionstheorie

media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Beamer/Laptop/Präsentationssoftware, Tafel und Kreide, Vorlesungsunterlagen 
Moodle-Kurs: Modellierung biomechanischer Systeme

literature / references

Mattheck, C.: Design in der Natur, Rombach Verlag, 1997
Mattheck, C.: Die Körpersprache der Bauteile - Enzyklopädie der Formfindung nach der Natur, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2017
Donskoi, D.: Grundlagen der Biomechanik, Sportverlag, 1975
Glaser, R.: Grundriss der Biomechanik, Akademie Verlag GmbH, 1989
Hoppe, W.: Biophysik, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1977
Nachtigal, W.: Biomechanik, Vieweg+Teubner Verlag, 2001
Timischl. W.: Mathematische Methoden in den Biowissenschaften, Springer Spektrum, 2016 

evaluation of teaching
Details reference subject
module nameModeling Biomechanical Systems
examination number2300705
credit points5
SWS4 (2 V, 2 Ü, 0 P)
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Master Biomedizinische Technik 2021
module nameModeling Biomechanical Systems
examination number2300705
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationelective module
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants