Faglig innhold

Med utgangspunkt kontinuumsmekanikk (materialmekanikk, fluidmekanik, reologi) blir følgende sentrale områder behandlet: mekaniske egenskaper til biovæsker og faste biomaterialer, blodets reologi, blodstrømning i arterier og vener, mekanisk oppførsel til biologisk vev. Noen forelesninger vil benyttes til presentasjon av relevante forskningsaktiviteter ved NTNU. I den grad det er mulig vil også illustrerende eksempler knyttes til aktuelle forskningsaktiviteter.

Læringsutbytte

Dette emnet skal gi en grunnleggende innføring i matematisk modellering av biologiske vev og strømning i kar og ekstravaskulær væske, med hovedvekt kardiovasulære anvendelser. Læringsmålene for emnet er følgende:

Kunnskaper: Kandidaten skal ha kunnskap om: Grunnleggende kontinuumsmekanikk (materialmekanikk, fluidmekanikk, reologi). Mekaniske egenskaper til ulike biomaterialer og blod. Strømning i arterier, vener, og ekstravaskulær væske. Forenklede modeller av hjerte og muskler.

Ferdigheter: Kandidaten kan: Regne ut spenninger og tøyninger for en hyperelastisk modell for en biologisk membrane. Beregn veggspenninger i enkle biologiske strukturer. Regne ut hastighetsprofil ulike blodstrømsmodeller i rette rør. Utføre lineær bølgjesplitting for bølger i elastiske rør. Utføre parameter estimering av modell-parametre basert på målinger og modeller.

Generell kompetanse: Kandidaten kan: Grunnleggende prinsipp i kontinuumsmekanikk. Bruke kontinuumsmekaniske analysemetoder på biomekaniske/medisinske problemstillinger

Digital kompetanse: programmering i Python (øvingsoppgaver og tellende prosjektoppgave)

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, dataøvinger og obligatoriske regneøvinger hvorav 2/3 av kreves godkjent for å få adgang til eksamen. Undervisningen blir gitt på engelsk dersom studenter som ikke behersker norsk tar emnet. Hvis undervisningen gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Emnet forutsetter grunnkurs i mekanikk (f.eks TKT4122/TKT4123,TKT4126) og fluidmekanikk (f.eks , TEP4100/TEP4105/TEP4110), matematikk 1-4 (f.eks TMA4100/TMA4105/TMA4110/TMA4130). Det er også en fordel med noe kjennskap til kontinuumsmekanikkens begreper (f.eks TKT4134).

Kursmateriell

Kursets innhold vil primært hentes fra egne notater/kompendium supplert med andre skriftlige kilder etter behov.

Studiepoengreduksjon