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Course Computational Biomechanics

Curso

En Cartagena ()

$ 3.498.000 IVA inc.

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Descripción

  • Tipología

    Curso

  • Horas lectivas

    45h

En el curso se mostrarán las últimas tendencias en modelización 3D y estudios de biomecánica (elementos finitos y dinámica de fluidos computacional) aplicados al estudio de organismos tanto vivos como fósiles. Se abordará el estudio desde el diseño del modelo a partir de los datos de tomografía computarizadas o escaneos de superficies, pasando por los distintos pasos de mallado previos a los análisis biomecánicos de los organismos y terminando en el uso de las herramientas de ingeniería computacional. Además, se mostrarán las distintas técnicas dependiendo del tipo de tejido analizado, esto es tejido blando (ej. sistema vascular) o tejidos duros (ej. huesos, caparazones). Se discutirán los resultados para conocer la forma de validar los resultados dependiendo de tipo de malla o de herramientas computacionales usadas.
Este proceso nos dará pie a explicar los conceptos teórico-prácticos que envuelven a la biomecánica y se usarán ejemplos reales publicados por los profesores del curso.

A tener en cuenta

Adquirir los conocimientos para exportar los datos obtenidos mediante tomografía computacional o escaneo y transformalos en un modelo virtual
Adquirir los conocimientos de ingeniería computacional necesarios para el análisis biomecánico (elementos finitos y dinámica de fluidos computacional) de un organismo vivo o fosilizado. Esto incluye el dominio de los principios básicos de biomecánica y dinámica de fluidos.
Conocer los tipos de mallas necesarias para cada estudio.
Llevar a cabo estudios biomecánicos mediante el uso de elementos finitos en 2D y 3D.
Llevar a cabo estudios biomecánicos mediante el uso de dinámica computacional de fluidos.
Ser capaz de plantearse un problema en biomecánica y resolverlo mediante las herramientas proporcionadas en el curso.

Este curso va dirigido a un público amplio, desde estudiantes de grado, maestría y doctorado de biología, geociencias, paleontología, medicina, antropología hasta estudiantes de grado, maestría y doctorado de ingeniera mecánica y civil. Es de interés también para investigadores (postdoc o senior) en zoología, paleontología de vertebrados, invertebrados e icnología, antropología, ingeniera y medicina biomecánica. Así como para conservadores o divulgadores científicos de museos o instituciones de investigación, interesados en el diseño 3D y sus aplicaciones en biomecánica desde un punto de vista educativo. Finalmente, cualquier profesional interesado en técnicas de reconstrucción digital en 3D y la mecánica computacional aplicadas a formas complejas como diseñadores gráficos o arquitectos.

Se entrega certificado de asistencia

METODOLOGÍA
Las clases se apoyarán en presentaciones y videos donde se mostrará el proceso de los análisis biomecánicos desde la obtención de los datos 3D, pasando por el mallado y la evaluación de la calidad de la malla, obtención de los resultados y discusión de los mismos. Todo el material visual, tanto presentaciones como videos, estará a completa disposición de los participantes, así como los archivos necesarios para llevar a cabo los ejercicios. Además, al alumnado se le anima a llevar sus propios datos primarios. La teoría y la práctica se irán alternando de manera que cada una de las partes del proceso de modelización, mallado y análisis biomecánico sea asimilada por los asistentes de cualquier nivel.

Los seminarios-discusiones se realizarán sobre la base de artículos científicos y casos reales proporcionados por los profesores.

Este curso será dictado en inglés. Se espera que los estudiantes tengan un buen nivel de comunicación en inglés (lectura, escucha, y expresión oral).

The course will be conducted in English. Students are expected to have proficient English communication level (reading, listening and speaking).

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Materias

  • Techniques
  • Creating 3-D
  • Models
  • Computational
  • Dynamics
  • Applications
  • Practical
  • Running
  • Simulations
  • Biomecánica
  • Avances Tecnologicos
  • Art design
  • Architecture Design
  • 3d design
  • 2D Design
  • Analysis and programming
  • Analysis and development

Programa académico

CONTENIDO

Module 1

  • Techniques for creating 3-D models of fossils
  • Computer-based practical: Creating a 3-D model of a fossil in Blender
  • Computational fluid dynamics and its applications in paleontology
  • Computer-based practical: Running CFD simulations in COMSOL
  • Computer-based practical: Running CFD simulations in COMSOL
  • Fluid–structure interaction
  • Computer-based practical: Running a fluid
  • Structure interaction simulation in COMSOL

Module 2

  • Introduction to biomechanics and its utility
  • Stress, strain and scaling
  • Bone remodelling and mechanical adaptation
  • Practical session: scaling and stress
  • Bending and buckling – theory
  • Bending and buckling – practical applications in functional morphology

Module 3

  • The link between form and function
  • Deducing form and function in deep time
  • Practical session: levers and bite forces – a dinosaur case study
  • Finite element analysis – theory and practice (practical session)

Module 4

  • Generation of the mesh
  • Evaluation of the mesh: quality and realiability. Exercise 2

Module 5

  • Linear materials. Example of bone
  • Non-linear materials: Example of soft-tissue
  • Practical session: Running Bone / soft tissue example

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