Technische Universität Ilmenau

Modellierung biomechanischer Systeme - Interaktive Studienpläne der TU Ilmenau

Die Interaktiven Studienpläne sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Bitte beachten Sie, dass auf dieser Seite keine Aktualisierungen mehr vorgenommen werden. Alle Module und Studienpläne ab der PO-Version 2021 (Bachelor- und Master-Studiengänge) sind ab sofort im Campus-Portal erreichbar.

Modulinformationen zu Modellierung biomechanischer Systeme im Studiengang Master Mechatronik 2017
Modulnummer200261
Prüfungsnummer2300705
FakultätFakultät für Maschinenbau
Fachgebietsnummer 2344 (Mechanik Nachgiebiger Systeme)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Lena Zentner
TurnusWintersemester
SpracheDeutsch
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlmodul
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 30 Minuten
Details zum Abschluss
Link zum Moodle-Kurs https://moodle.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3843
LehrendeProf. Dr. Zentner, Lena
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse

Grundlagen der Mechanik

Lernergebnisse und erworbene KompetenzenDie 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.

Inhalt

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

Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form

Beamer/Laptop/Präsentationssoftware, Tafel und Kreide, Vorlesungsunterlagen 

Literatur

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 

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