Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa
Universidad Pública de Navarra
| Código: 720616 | Asignatura: Biomecánica Computacional | ||||
| Créditos: 3 | Tipo: Optativa | Curso: | Periodo: 2º S | ||
| Departamento: | |||||
| Profesorado: | |||||
| MALVE ., MAURO (Resp) [Tutorías ] | |||||
Descripción/Contenidos
Se introducirá el Método de los Elementos Finitos para la resolución de problema aplicados a la ingeniería biomédica. Se definirán los tipos de elementos finitos típicos y se explicará su implementación. Se analizarán los módulos y estructuras de datos típicos. Se procederá a introducir la discretización geométrica (mallado) necesaria para la resolución numérica y las condiciones de contorno que completan el modelo computacional. Se aplicará el método de los elementos finitos a problemas de biomecánica de sólidos y de biomecánica de fluidos. Para ello, se estudiarán las ecuaciones de gobierno del problema sólido y de la mecánica de fluidos y se introducirá la utilización de programas de simulación ingenieril comercial basados en el método de los elementos finitos para el análisis de problemas de biomecánica.
Competencias genéricas
| COMPETENCIAS BÁSICAS Y GENERALES |
| RA0 - Tener conocimientos especializados y avanzados en una o varias disciplinas o áreas de práctica de la Ingeniería Biomédica, incluyendo las que se han desarrollado recientemente, que amplíen o mejoren los conocimientos vinculados al nivel del grado. |
| RA1 - Analizar críticamente conocimientos especializados en el campo de la Ingeniería Biomédica, en buena parte de manera autodirigida o autónoma. |
| RA2 - Evaluar diferentes aproximaciones a problemas de la Ingeniería Biomédica, valorando críticamente sus metodologías, prestaciones, limitaciones y resultados, incluyendo, en su caso, una reflexión sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la solución propuesta en cada caso. |
| RA3 - Crear nuevas soluciones a retos multidisciplinares de la Ingeniería Biomédica, proponiendo y desarrollando planteamientos o hipótesis originales en un plano abstracto, a menudo con una información incompleta o limitada. |
| RA4 - Comunicar de manera clara e inequívoca las ideas y conclusiones, así como el conocimiento y la lógica subyacentes, a públicos especializados y no especializados, de manera adecuada al contexto de la Ingeniería Biomédica y utilizando las convenciones propias del ámbito profesional. |
| RA5 - Trabajar en equipo entre iguales, así como con especialistas y no especialistas, supervisores y clientes. |
| CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación |
| CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio |
| CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios |
Resultados aprendizaje
Los resultados del proceso de formación y aprendizaje de la materia optatividad son:
- RA36opt: Elegir apropiadamente, aplicar y evaluar modelos teóricos y herramientas físicas y matemáticas avanzadas (incluyendo simulaciones numéricas) para la resolución de problemas de alto nivel en el campo de la biomecánica.
-
RA40opt: Desarrollar en la práctica real los conocimientos adquiridos por el estudiante en su formación académica, preparándole para el ejercicio de actividades profesionales.
Metodología
METODOLOGÍAS DOCENTES
- Clase Magistral
- Prácticas en laboratorio/aula de informática
- Aprendizaje basado en proyectos
- Estudio de casos o resolución de problemas
- Trabajos tutelados
- Evaluación del conocimiento
| ACTIVIDAD FORMATIVA | HORAS | PRESENCIALIDAD |
| A1 - Clases expositivas / participativas | 8 | 100 |
| A2 - Prácticas | 20 | 100 |
| A3 - Realización de trabajos/proyectos en grupo | 20 | 0 |
| A4 - Estudio y trabajo autónomo del estudiante | 25 | 0 |
| A5 - Tutorías | 2 | 0 |
| A6 - Pruebas de evaluación | 2 | 100 |
Evaluación
| Resultados de aprendizaje |
Actividad de evaluación |
Peso (%) | Carácter recuperable |
Nota mínima requerida |
|---|---|---|---|---|
| RA36opt, RA40opt |
Pruebas de evaluación de carácter individual: Realización de un problema de aplicación real mediante software de elementos finitos |
60 | SI | 5 |
| RA36opt, RA40opt |
Trabajos e informes individuales escritos: Realización y entrega de prácticas que recoja una o más partes de la asignatura y la contextualice, si es el caso, en la experiencia profesional |
40 | NO | 5 |
Los trabajos individuales escritos son practicas realizadas en clase y los informes son documentos entregados por el estudiante el mismo día de la práctica. Tanto las prácticas como los informes no son realizables en casa. Por eso, aun que la asistencia en clase no es un requisito para superar la asignatura, la participación activa en las mismas es necesaria para puntuar en este apartado. En efecto, la nota relativa se calculará sobre el numero total de prácticas realizadas en clase y no sobre el numero de informes entregados por el estudiante.
Temario
Tema 1 Introducción práctica del Método de los Elementos Finitos.
Tema 2 Fundamentos Matemáticos. Aplicación a la mecánica estructural y a la dinámica de fluidos.
Tema 3: Características generales de Ansys. Introducción a la resolución de problemas prácticos con Ansys Mechanical, Ansys Fluent y Ansys CFX.
Tema 4: Ejemplos completos guiados con Ansys.
Bibliografía
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
- Klaus-Jürgen Bathe. «Finite Element Procedures». Prentice Hall.
- Santiago Muelas Medrano. «Curso Básico de Programación del MEF». E.T.S.I.C.C.P. UPM.
- Carlos A. Felippa. «Introduction to Finite Element Methods». University of Colorado.
- Carlos A. Felippa. «Nonlinear Finite Element Methods». University of Colorado.
- Carlos A. Felippa. «Advanced Finite Element Methods». University of Colorado.
- Thomas J. R. Hughes. «The Finite Element Method». Dover Publications.