TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | MK023 |
| Ad | Introduction to Computational Biomechanics |
| Dönem | 2023-2024 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | . Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | İngilizce |
| Seviye | Doktora Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Dr. Öğr. Üyesi DURMUŞ ALİ BİRCAN |
Dersin Amacı / Hedefi
Biyomekanik uyulanlarında tasarım problemlerini ilgili sonlu elamanlar metodu kullanarak tasarlayıp analiz edebilmek
Dersin İçeriği
Biyomekanik endüstri ile ilgili tasarım problemlerini çözmek için hesaplama yöntemlerinin kullanılması. Sonlu Elemanlar Yöntemine Giriş. Mevcut analiz türleri, sunum ve geometri oluşturma yöntemleri, ağ oluşturma teknikleri, sınır koşulları ve malzeme sabitlerinin tanımı, analiz teknikleri, sonuç işleme, hata tahminleri. Ticari olarak mevcut FEA programlarının genel tanıtımı. ANSYS / Abaqus kullanımı. Sonlu Elemanlar metodu kullanılarak ortopedik plakalar, vidalar, yumuşak doku implantları ve diş implantları gibi biyomekanik parçaların tasarım ve analizi.
Dersin Ön Koşulu
Yok
Kaynaklar
Introduction to Computational Biomechanics ders notları
Notlar
Myer Kutz; Biomedical engineering and design handbook. Vol. I, Fundamentals, McGraw-Hill, 2009. Myer Kutz; Biomedical engineering and design handbook. Vol. II, Biomedical Engineering Applications, McGraw-Hill, 2016. N. Krishnamurthy, Jianping Geng, Weiqi Yan, Wei Xu; Application of the Finite Element Method in Implant Dentistry, Springer, 2008. Poul M. F. Nielsen, Adam Wittek, Karol Miller, Barry Doyle, Grand R. Joldes, Martyn P. Nash; Computational Biomechanics for Medicine, Springer, 2019. David Moratal; Finite Element Analysis: From Biomedical Applications to Industrial Developments, InTech, 2016.
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | 3 Boyutlu tasarım programları ile parça tasarlayabilir |
| ÖÇ02 | Sonlu Elemanlar Yönteminin uygulanmasıyla biyomekanik tasarım problemlerini çözmek için bilgi sağlamak |
| ÖÇ03 | programın yapısını ve mevcut analiz türlerini öğrenir. |
| ÖÇ04 | sunum ve geometri oluşturma yöntemlerini, ağ oluşturma tekniklerini, sınır koşullarını öğrenir. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Temel bilimleri, matematik ve mühendislik bilimlerini üst düzeyde anlar ve uygular. | |
| PÖÇ02 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Alanında en son gelişmeler dâhil olmak üzere genişlemesine ve derinlemesine bilgi sahibidir. | 2 |
| PÖÇ03 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bir alanda en yeni bilgilere ulaşır ve bunları kavrayarak araştırma yapabilmek için gerekli yöntem ve becerilerde üst düzeyde yeterliğe sahiptir. | 3 |
| PÖÇ04 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Bilime veya teknolojiye yenilik getiren, yeni bir bilimsel yöntem veya teknolojik ürün/süreç geliştiren ya da bilinen bir yöntemi yeni bir alana uygulayan kapsamlı bir çalışma yapar. | 1 |
| PÖÇ05 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Özgün bir araştırma sürecini bağımsız olarak algılar, tasarlar, uygulama ve sonuçlandırır; bu süreci yönetir. | 3 |
| PÖÇ06 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Akademik çalışmalarının çıktılarını saygın akademik ortamlarda yayınlayarak bilim ve teknoloji literatürüne katkıda bulunur. | 3 |
| PÖÇ07 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Bilimsel, teknolojik, sosyal ve kültürel gelişmeleri değerlendirme ve bilimsel tarafsızlık ve etik sorumluluk bilinciyle topluma aktarır. | 2 |
| PÖÇ08 | Belirsiz | Uzmanlık alanındaki fikirlerin ve gelişmelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapar. | 2 |
| PÖÇ09 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Uzmanlık alanında çalışanlarla ve daha geniş bilimsel ve sosyal topluluklarla yazılı ve sözlü etkin iletişim kurar, bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü C1 Genel Düzeyinde kullanarak ileri düzeyde yazılı, sözlü ve görsel iletişim kurar ve tartışır. | 1 |
| PÖÇ10 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Alanında literatür araştırması yapar |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Biyomekanik endüstri ile ilgili tasarım problemlerini çözmek için hesaplama yöntemlerinin kullanılması. | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma |
| 2 | Sonlu Elemanlar Yöntemine Giriş | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 3 | Mevcut analiz türleri, sunum ve geometri oluşturma yöntemleri | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma |
| 4 | Ağ oluşturma teknikleri, sınır koşulları | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Anlatım |
| 5 | Mevcut analiz türleri, sunum ve geometri oluşturma yöntemleri, ağ oluşturma teknikleri, sınır koşulları ve Malzeme sabitlerinin tanımı, analiz teknikleri, sonuç işleme, hata tahminleri. | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 6 | Ticari olarak mevcut FEA programları | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 7 | Ticari olarak mevcut FEA programlarının genel tanıtımı. | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 8 | Ara Sınavlar | Ders notları ve referanslar | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Proje / Tasarım |
| 9 | ANSYS kullanımı | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 10 | Abaqus kullanımı | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 11 | Sonlu Elemanlar metodu kullanılarak ortopedik plakaların tasarım ve analizi. | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 12 | Sonlu Elemanlar metodu kullanılarak vidalar, yumuşak doku implantları tasarım ve analizi. | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 13 | Sonlu Elemanlar metodu kullanılarak diş implantları gibi biyomekanik parçaların tasarım ve analizi. | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 14 | Sonlu Elemanlar metodu kullanılarak ortopedik plakalar, vidalar, yumuşak doku implantları ve diş implantları gibi biyomekanik parçaların tasarım ve analizi. | Ders notları ve referanslar | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Sözlü Sınav |
| 15 | Lab uygulamaları | Ders notları ve referanslar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ders notları ve referanslar | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Proje / Tasarım |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ders notları ve referanslar | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Proje / Tasarım |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 5 | 70 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 15 | 15 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 157 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,28 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||