BIOMECANICA BASICA - 541901
- Descripción :El Ingeniero Civil Biomedico es un profesional capaz de integrar conocimientos de ingenieria y medicina para desenvolverse en el campo de medicina de alta tecnologia. Esto comprende sistemas de diagnostico, cirugia, dispositivos de asistencia fisiologica, tratamientos y equipamiento electrico y electronico biomedico. El objetivo de la carrera es formar un profesional con estas aptitudes, capaz de cubrir los campos interdisciplinarios entre biologia, ingenieria y medicina, tanto en el ejercicio profesional como en investigacion. En ese sentido, el modulo de mecanica le entrega a los futuros profesionales Ingenieros(as) Civil Biomedicos(as) las herramientas para cuantificar las solicitaciones mecanicas a las que estaran sometidos estos sistemas.
- Resultados aprendizaje esperados :? Proporcionar los conceptos basicos para dise?ar equipos y dispositivos que mejoren la calidad de vida de las personas.
? Conocer las propiedades y la aplicabilidad de los biomateriales.
? Comprender la teoria general y los fundamentos de la mecanica de fluidos y aplicarla en sistemas fisiologicos.
? Proporcionar los conceptos basicos del analisis de esfuerzos y deformaciones para ser aplicados a problemas de resistencia de materiales con solicitaciones simples y combinadas.
? Proporcionar las bases para la aplicacion de los conceptos de estatica y dinamica a mecanismos articulares planos y tridimensionales que simulan los movimientos humanos utilizando metodos practicos tradicionales y metodos numericos.
? Proporcionar una metodologia de dise?o que permita interpretar y representar planos de conjunto y fabricacion utilizando herramientas tradicionales y programas computacionales que ayudan en el proceso de toma de decisiones y presentacion de proyectos.
- Contenidos :El modulo esta organizada en cinco Unidades Tematicas: Estatica, Dinamica, Mecanica de Solidos, Mecanica de Fluidos y Biomateriales. Estas Unidades Tematicas se detallan a continuacion:
1. Estatica:
Modelos y sistemas de referencia, Definicion y clasificacion de fuerzas, Diagrama de cuerpo libre, Sistemas equivalentes de fuerzas, Centroides y centros de masa, Equilibrio de la particula, del sistema de particulas y del cuerpo rigido, Calculo de reacciones externas e internas, Aplicacion a diferentes sistemas mecanicos, Friccion, Principio de los trabajos virtuales, Estabilidad.
2. Dinamica:
Cinetica de Particulas, Movimiento relativo a ejes en Movimiento de traslacion y rotacion, Cinematica del cuerpo rigidos, Teorema de Chasle, Movimiento relativo, Sistema de Particulas, 2? Ley de Newton, Metodos de trabajo-energia, Metodos de la cantidad de movimiento, Cinetica de cuerpos rigidos, Tensor de inercia, Metodo de DAlEmbert, Ecuaciones de Euler, Angulos de Euler, Efecto Giroscopico, Dinamica Variacional, Dinamica de Lagrange, Principio de Hamilton.
3. Mecanica de Solidos:
Analisis de esfuerzos y deformaciones en un punto, Concepto de esfuerzo y deformacion en un punto, Representacion en el circulo de Mohr, Medicion experimental de deformaciones, Ensayo de traccion, Relaciones entre esfuerzos y deformaciones. Ley generalizada de Hooke, Constantes elasticas E, u y G, Diagrama esfuerzo deformacion, Energia de deformacion elastica, Medicion mediante Strain-gages, Ensayo de dureza e impacto, Esfuerzos uniformes, Barras sometidas a cargas axiales centradas, Estructuras reticuladas, Problemas con esfuerzo de corte uniforme, cizalle, Estanques de pared delgada sometidos a presion interna, Problemas de torsion, Torsion de barras de secciones circulares, Rigidez torsional, Torsion de secciones cerradas de pared delgada, Torsion de secciones compuestas por rectangulos delgados, Problemas de flexion, Flexion de barras rectas, Aplicaciones a vigas y elementos mecanicos, Flexio - Metodología :El modulo se divide en dos partes. En la primera parte (6 horas a la semana durante 12 semanas) se entregan las nociones basicas de la mecanica clasica. En la segunda parte se profundiza en tres de las ramas de la mecanica clasica aplicada a la biomecanica. Estas ramos son: dinamica, mecanica de solidos y mecanica de fluidos. A cada una de estas ramas se le dedica 2 horas por semana durante 24 semanas.
Cada una de estas partes cuanta con clases y practicas presenciales, en las cuales el profesor entregara los conceptos teoricos y planteara problemas practicos de resolucion grupal.
En paralelo, durante el semestre, se desarrollan dos talleres: uno, dedicado al conocimiento de los materiales usados en aplicaciones biomedicas ?taller de biomateriales?, y otro al dise?o dispositivos biomedicos ?taller de dise?o?. Cada taller tiene una carga horaria de dos horas a la semana durante las 18 semanas de duracion del modulo.
En taller de biomateriales, el profesor entrega las nociones basicas sobre la estructura, comportamiento y aplicacion de los materiales y asigna proyectos de investigacion que incluyen informacion bibliografica, visita a centros medicos y contacto con especialistas del area medica.
El taller de dise?o esta enfocado a la comunicacion grafica, es decir a la interpretacion y representacion de planos de conjunto y fabricacion utilizando herramientas tradicionales y programas computacionales que ayuden en el proceso de toma de decisiones y presentacion de proyectos.
- Evaluación :Los conocimientos adquiridos en mecanica clasica se evaluan por medio de evaluaciones parciales y una evaluacion global al finalizar la sexta semana. La segunda parte del curso, es decir las tres ramas de la mecanica clasica, se avalua parcialmente por medio de resolucion de problemas conceptuales aplicados a la biomecanica y globalmente con una evaluacion integral que incorpore los conocimientos adquiridos en cada una de las ramas estudiadas.
El taller de biomateriales se evalua por medio de exposicion de los trabajos y sus respectivos informes, dando enfasis a la capacidad de transmitir la informacion adquirida a sus pares.
En el taller de dise?o el alumno es evaluado por su capacidad de plasmar sus ideas en forma grafica. Para ello, se le presenta un problema cuya solucion es un producto. La originalidad y factibilidad de concretarse se consideran dentro de la evaluacion.
- Facultad :INGENIERIA
- Departamento :INGENIERIA MECANICA
- Creditos :18
- Creditos Transferibles:
- Duración :SEMESTRAL
- Horas Teóricas :12
- Horas Practicas :6
- Horas Laboratorio :6
- PDF Documento