Bioprotesi 2011/2012

Il corso attribuisce 6 crediti formativi ed è previsto per il primo semestre dell'anno accademico (periodo settembre-gennaio). Per favorire l'apprendimento le lezioni sono distribuite estensivamente nel corso di tutto il semestre.

Gli argomenti trattati nel corso sono suddivisi per convenienza didattica in due parti. La suddivisione delle lezioni per ciascuna parte non seguirà una divisione strettamente temporale, ma gli argomenti verranno trattati in maniera da garantire la migliore efficacia didattica. Il dettaglio degli argomenti in programma è il seguente:

PARTE I (docente Prof. Pier Paolo Valentini)

Introduzione al corso. Introduzione alle problematiche e gli strumenti dell’ingegneria virtuale. La schematizzazione delle geometrie: modellatori wireframe, B-Rep, CSG, Octree, poligonali. Modellazione parametrica basata su lavorazioni. I sistemi CAE commerciali per le applicazioni biomeccaniche e la progettazione di prodotti: caratteristiche, limiti e campi di applicazione. Strategie ed approcci alla modellazione parametrica: parti, assiemi, documentazione tecnica. Modellazione top down e bottom up. Lo schizzo 2D e 3D: entità, vincoli geometrici e dimensionali. Gli schizzi di layout e gli schizzi cinematici. Le operazioni di modellazione solida di base e le operazioni di modellazione solida avanzate. Operatori booleani e deformatori a forma libera. Modellazione di superfici. Configurazioni ed equazioni di modellazione. Vincoli di assieme statici, dinamici e superiori. Assiemi flessibili. Utilizzo ed implementazione di librerie di parti e lavorazioni. Analisi di funzionalità di parti e assiemi. Metodologie di ingegneria inversa in ambiente CAD per il settore biomedicale. Analisi Cinetodinamiche.

PARTE II (docente Prof. Ettore Pennestrì)

1. Sistemi piani Cinematica dei moti infinitesimi. Polari del moto. Equazione di Euler-Savary. Applicazioni alla biomeccanica. La formulazione lagrangiana. Vincoli olonomi e non olonomi. Equazioni della dinamica con numero minimo di coordinate. Le fattorizzazioni SVD e QR. Soluzione numerica di sistemidi equazioni lineari.

2. Sistemi spaziali Cinematica dei moti tridimensionali. Angoli e parametri di Eulero. Asse del moto elicoidale per movimenti finiti ed infinitesimi. Formula di Rodrigues. Relazione tra parametri di Eulero e velocità angolare di un corpo. Cinematica dei moti relativi tra corpi adiacenti. Calcolo delle matrici d’inerzia per solidi composti. Equazioni di Newton-Eulero. Applicazioni alla biomeccanica. Sistemi computerizzati di analisi del movimento umano (motion capture). Integrazione numerica delle equazioni del moto.

Per ulteriori informazioni si suggerisce di visitare la pagina web dedicata: http://dmmf.mec.uniroma2.it/CorsiBioprotesi.html