Technische Universität Ilmenau

Modeling Biomechanical Systems - Interactive curriculae of TU Ilmenau

The interactive curriculae provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the course catalogue.

Please note that this page is no longer updated. All modules and study plans from PO version 2021 onwards (Bachelor and Master study programs) are now available on the Campus Portal.

module properties Modeling Biomechanical Systems in degree program Master Mechatronik 2022
module number200261
examination number2300705
departmentDepartment of Mechanical Engineering
ID of group 2344 (Mechanics of Compliant Systems)
module leaderProf. Dr. Lena Zentner
term winter term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationelective module
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
link to Moodle course https://moodle.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3843
teacherProf. Dr. Zentner, Lena
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
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 

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