Biomechanics

LGBIO2040  2016-2017  Louvain-la-Neuve

Biomechanics
5.0 crédits
30.0 h + 30.0 h
2q

Enseignants
Henrotte François;
Langue
d'enseignement
Anglais
Prérequis

Pas de prérequis obligatoires

Thèmes abordés

- Fondements de la biomécanique des fluides et de solides,

- Biomécanique des tissus,

- Biomécanique du système cardiovasculaire,

- Biomécanique du système pulmonaire,

- Modélisation numérique et analytique de ces systèmes biomécaniques

Acquis
d'apprentissage

Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil des constructions », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :

  • AA1.1, AA1.2, AA1.3
  • AA.2.2, AA2.3, AA2.4
  • AA3.2, AA3.3
  • AA4.2, AA4.4
  • AA5.3, AA5.5, AA5.6

Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable de :

- comprendre et modéliser les grands systèmes biomécaniques

- utiliser des outils de simulation généralistes (éléments finis) pour étudier les différents types de problèmes biomécaniques abordés dans le cadre du cours

- faire un choix argumenté entre différentes approches de modélisation en fonction de l'application considérée et des questions techniques à résoudre

Acquis d'apprentissage transversaux :

- simulation numérique par éléments finis

-  utilisation de logiciels scientifiques open source et de l'environnement linux

- rédaction collaborative d'un rapport de projet et présentation orale de celui-ci

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

- Examen écrit (55 % de la note finale) à livre ouvert

- Projet par groupe de 3 étudiants, avec rapport écrit et présentation orale (45 % de la note finale)

Méthodes d'enseignement

- cours théorique en auditoire

- travaux pratiques consacrés à l'initiation aux outils numériques de simulation proposés et à leur utilisation

- séances de questions concernant le projet

Contenu
Ce cours couvre un certain nombre d'applications des lois de la mécanique au monde du vivant en général, et dans le domaine de la médecine en particulier. On s'attache à démonter l'intérêt de la modélisation mathématique pour une meilleure compréhension du fonctionnement des systèmes physiologiques (système respiratoire, système cardiovasculaire, ...) ainsi que pour la conception et le développement d'instruments de mesure/diagnostic, et d'outils thérapeutiques. On montre que la modélisation mathématique a sa place dans le domaine médical et peut donner accès à des informations inaccessibles par les méthodes traditionnelles.

La première partie du cours aborde les problèmes de transferts et d'écoulements biologiques. 
La seconde partie traite des questions de biomécanique tissulaire (ligaments, muscles, os, ').

La troisième partie donne une introduction aux différents aspects mécaniques du système cardiovasculaire. 


Au cours des travaux pratiques, des problèmes cliniques sont envisagés du point de vue de la modélisation mathématique. Une partie des séances sera consacrée à la prise en main et l'utilisation de codes de calcul éléments finis pour résoudre des problèmes biomécaniques concrets dans le cadre d'un projet réalisés par groupe de 3 étudiants.
Bibliographie

"Biomechanics", F. Henrotte, E. Marchandise, 2017

Autres infos

Utilisation pour les TP et le Projet d'outils de simulation fournis sous la forme d'une machine virtuelle. Cette machine virtuelle est installée sur les ordinateurs personnels des étudiant.

Faculté ou entité
en charge


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] : ingénieur civil en mathématiques appliquées
5
-

Master [120] : ingénieur civil électricien
5
-

Master [120] : ingénieur civil biomédical
5
-

Master [120] : ingénieur civil électromécanicien
5
-

Master [120] : ingénieur civil mécanicien
5
-

Master [120] : ingénieur civil en informatique
5
-