Última actualización: 19/05/2022


Curso Académico: 2022/2023

Biomecánica
(18437)
Titulación: Grado en Ingeniería Mecánica (221)


Coordinador/a: SANTOS CUADROS, SILVIA

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería Mecánica

Tipo: Optativa
Créditos: 3.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Física I Física II Estadística Programación Mecánica de máquinas Mecánica de estructuras Resistencia de materiales
Objetivos
Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de: 1. Aplicar los conocimientos adquiridos en la carrera a estudios biomecánicos empleados en investigación y/o empresas. 2. Integrar todo su conocimiento para identificar, formular y resolver problemas multidisciplinares relacionados con la biomecánica. 3. Evaluar el comportamiento cinemático y dinámico del sistema musculoesquelético. 4. Conocer el comportamiento mecánico de los diferentes tejidos biológicos, tanto duros como blandos. 5. Realizar y gestionar bibliografía, documentación, legislación, bases de datos, software y hardware específicos aplicados a la biomecánica. 6. Usar las técnicas experimentales y herramientas de la Ingeniería necesarias para la resolución de problemas del ámbito biomecánico. 7. Diseñar y llevar a cabo ensayos experimentales en biomecánica, interpretar los datos y sacar conclusiones. 8. Interactuar con programas comerciales de elementos finitos a través de la programación de códigos en Python y/o MATLAB. 9. Desarrollar modelos numéricos de elementos finitos e interpretar los resultados correctamente. 10. Comunicar sus conclusiones y conocimientos a públicos especializados en biomecánica.
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
Bloque I. Introducción a la biomecánica: - Definición de biomecánica - Fundamentos Biomecánicos - Biomecánica del aparato locomotor - Mecánica de tejidos duros - Mecánica de tejidos blandos - Aplicación multidisciplinar de la biomecánica (medicina, deporte, ergonomía, seguridad vial, etc.) Bloque II. Técnicas experimentales en biomecánica: - Antropometría - Análisis de movimientos humanos (tracking software) - Videofotogrametría - Sensores inerciales - Electromiografía - Técnicas ópticas - Software de simulación de movimiento - Impresión 3D y sus aplicaciones en biomecánica - Experimentación mecánica Bloque III. Modelización numérica en biomecánica: - Comportamiento mecánico de tejidos biológicos - El método de los elementos finitos en biomecánica - Modelos numéricos realistas: filosofía Patient-specific - Diseño y fabricación de prótesis personalizadas
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
Se realizarán clases magistrales y ejercicios en aula, donde el profesor expondrá los principales contenidos de la asignatura y se fomentará la participación del alumno mediante la propuesta de ejercicios y la discusión sobre ellos. Para lograr una mayor comprensión del temario, estas clases se apoyarán también en ensayos experimentales. Se realizarán también sesiones en aula informática aplicadas al estudio de la biomecánica, así como 2 prácticas de laboratorio para aplicar las técnicas presentadas en la asignatura a casos prácticos y realistas. Estas clases prácticas serán las siguientes: Práctica 1. Análisis de un movimiento humano. Práctica 2. Modelo de Elementos Finitos de estructura ósea. Se realizará un trabajo de aplicación biomecánica, que comprenderá desde la investigación en el tema a tratar y formulación de sus hipótesis, pasando por el diseño y realización de experimentos, hasta el análisis posterior de resultados y extracción de conclusiones. A través de Aula Global, se informará al alumno de un horario de atención personalizado en régimen de tutorías, con el objetivo de resolver posibles dudas que el alumnado pueda tener sobre los contenidos tratados en la asignatura.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 0
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 100
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • Abaqus. Abaqus user manual, SIMULIA. Abaqus.
  • Arthur E. Chapman. Biomechanical analysis of fundamental human movements ¿ Human Kinetics. Champaign. 2008
  • Duane Knudson. Fundamentals of Biomechanics. Springer. 2007
Bibliografía complementaria
  • Gautam M. Puri. Python Scripts for Abaqus. Learn by Example. Gautam M. Puri. 2011
  • Revistas científicas. Journal of Biomechanics, Journal of Applied Biomechanics. Elsevier, International Society of Biomechanics.

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.