Biomechanik

Informationen zur Vorlesung Biomechanik

Wintersemester
Dr.-Ing. Albrecht Eiber

Inhalt der Vorlesung Biomechanik:

• 1. Einleitung
• 1.1 "Definitionen" in der Biomechanik
• 1.2 Aufgaben der Biomechanik
• 1.3 Historischer Hintergrund
• 1.4 Modellierung
• 2. Skelett
• 2.1 Modelle und Datenbeschaffung
• 2.2 Kinematik von Mehrkörpersystemen
• 2.2.1 Homogene Koordinaten, homogene Transformation
• 2.2.2 Inverse Kinematik
• 2.3 Kinetik
• 2.3.1 Inverse Kinetik
• 2.4 Antrieb in den Gelenken
• 2.4.1 Einzelmoment pro Freiheitsgrad
• 2.4.2 Kräfte und Momente gemäß der Anatomie
• 3. Gelenke
• 3.1 Aufbau von synovialen Gelenken
• 3.2 Nachgiebigkeit im Gelenk
• 3.3 Anpassung von Gelenkfunktionen
• 4. Knochen
• 4.1 Knochenarten und Knochenstrukturen
• 4.2 Mechanische Eigenschaften, Zeitverhalten
• 4.3 Modellierung
• 5. Weichgewebe
• 5.1 Wichtige Molekülketten
• 5.2 Mechanische Eigenschaften, Modellierung
• 5.3 Viskoelastische Modelle
• 5.4 Knorpel, Bänder, Sehnen
• 6. Biokompatible Werkstoffe
• 6.1 Knochen, Gewebe
• 6.2 Metalle, Kunststoffe
• 6.3 Keramische Werkstoffe
• 6.4 Kombinationen
• 7. Muskeln
• 7.1 Aufbau und Funktion
• 7.2 Mechanische Modellierung
• 8. Kreislauf
• 8.1 Exkurs in die Kontinuumsmechanik
• 8.1.1 Modelle
• 8.1.2 Kinematik
• 8.1.3. Kinetik
• 8.1.4. Materialgesetze
• 8.2 Klassifizierung von Strömungen
• 8.3 Abschätzungen durch vereinfachte Betrachtung
• 8.3.1 Reibungsfreie Strömungen
• 8.3.2 Reibungsbehaftete Strömungen
• 8.3.3 Instationäre Strömungen
• 8.3.4 Ähnlichkeitsgesetze
• 8.4 Strömungen im Kreislaufsystem
• 8.4.1 Gefäße
• 8.4.2 Beispiel zu reibungsfreie Strömungen
• 8.4.3 Beispiel zu reibungsbehaftete Strömungen
• 8.5 Blutrheologie
• 8.5.1 Unterschiedliche Modelle
• 8.5.2 Anomalien des Blutes
• 8.5.3 Modelle
• 8.6 Numerische Simulation CFD
• 8.7 Messverfahren
• 9. Mechanik des Hörens
• 9.1 Anatomie des Gehörs
• 9.2 Mechanische Modelle
• 9.3 Kurshaltung von Kraftfahrzeugen
• 9.4 Methoden zur Parameteridentifikation
• 9.5 Simulation von physiologische und pathologischen Situation
• 9.6 Simulation des rekonstruierten Gehörs
• 9.7 Optimierung von passiven und aktiven Implantaten mit Hilfe von Simulationen