RESISTENZA DEI BIOMATERIALI

Obiettivi formativi

L'insegnamento di “Resistenza dei Biomateriali”, impartito al 5° anno del corso di laurea magistrale in Ingegneria biomedica, si pone in diretta successione a quello di "Scienza delle Costruzioni" al 2° anno del corso di laurea in Ingegneria clinica e ne costituisce il naturale proseguimento. Infatti, le conoscenza acquisite nell'ambito della “Scienza delle Costruzioni”, quali la teoria della trave mono dimensionale, la meccanica dei solidi di forma tridimensionale e il prisma di SAINT-VENANT (trave tridimensionale) trovano immediata applicazione nello studio del comportamento meccanico delle ossa lunghe, dei tessuti biologici e dei biomateriali artificiali, delle principali articolazioni ossee del corpo umano e delle protesi che tali giunzioni sostituiscono. Risultati di apprendimento attesi. Ci si attende che il candidato ingegnere magistrale apprenda la capacità di studiare il comportamento meccanico delle ossa lunghe, dei tessuti biologici e dei biomateriali artificiali, delle principali articolazioni ossee del corpo umano e delle protesi che tali giunzioni sostituiscono.

Canale 1
PAOLA NARDINOCCHI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Elementi di meccanica dei materiali: materiali in regime elastico lineare e nonlineare, plastico, viscoso. Rilassamento, fatica e rottura; criteri di resistenza e prove di laboratorio in trazione, compressione e taglio/torsione. Analisi dello sforzo e della deformazione in un tessuto biologico duro (osso): direzioni principali di sforzo e deformazione, linee isostatiche, rimodellazione funzionale del tessuto osseo. Comportamento meccanico dei tessuti biologici soffici in regime di piccole e grandi deformazioni. Esempi prototipo di collagene, elastina, cartilagine, tendini e legamenti, pelle e tessuto vascolare. Meccanica delle strutture biologiche dure e soffici: osso lungo, gomito, spalla, colonna spinale, segmento vertebrale, anca, ginocchio, caviglia, arco plantare. Comportamento meccanico dei biomateriali: metalli, polimeri, ceramiche. Meccanica delle biostrutture: dalle protesi dell’anca e del ginocchio agli stent e alle valvole cardiache. Meccanica computazionale per la soluzione di problemi prototipo: metodo degli elementi finiti, modellazione e analisi numerica dello stato di sforzo e di deformazione in ossa lunghe e articolazioni.
Prerequisiti
Sono richieste le conoscenze acquisite nel corso di Scienza delle costruzioni
Testi di riferimento
Fung Y.C., Biomechanics. Mechanical Properties of Living Tissues, Springer-Verlag, New York, 1993.
Frequenza
La frequenza `e altamente consigliata
Modalità di esame
La valutazione si basa su una prova scritta basata su due domande
Modalità di erogazione
La didattica si svolgerà in aula
  • Codice insegnamento1036360
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoIngegneria Biomedica
  • CurriculumBiomateriali
  • Anno1º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDICAR/08
  • CFU6
  • Ambito disciplinareAttività formative affini o integrative