Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Giacomo PALMIERI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT02] INGEGNERIA BIOMEDICA First Cycle Degree (3 years) - [IT02] BIOMEDICAL ENGINEERING
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2020-2021
Anno regolamentoAnno regolamento: 2019-2020
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/13 - MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE
Italiano
Italian
Conoscenze di base di fisica, geometria e calcolo differenziale.
Basic knowledge on physics, geometry and calculus.
Il corso, per un totale di 72 ore, si articola in lezioni teoriche ed esercitazioni secondo la seguente ripartizione:
lezioni di teoria, 54 ore
esercitazioni, 18 ore
The course, for a total of 72 hours, is divided into theoretical lessons and exercises as follows:
theory lessons, 54 hours
exercises, 18 hours
Obiettivo dell’insegnamento è far apprendere i principi che stanno alla base del funzionamento dei sistemi meccanici e biomeccanici, con particolare riguardo ai problemi di cinematica, statica e dinamica dei corpi rigidi e dei corpi deformabili.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Nell’ambito della Formazione Ingegneristica di Base, relativa all’Ingegneria Industriale, l’insegnamento consentirà di apprendere i principi base della meccanica teorica relativi ai problemi di cinematica, statica e dinamica dei sistemi di corpi rigidi e deformabili. Lo studente dovrà essere in grado di affrontare problemi di sintesi e di analisi del moto di sistemi meccanici e biomeccanici, e di collaborare con gli ingegneri meccanici nella progettazione di prototipi e dispositivi per applicazioni biomediche. Queste conoscenze vengono acquisite mediante lezioni frontali ed esercitazioni.
Competenze trasversali.
La teoria e gli esercizi proposti durante il corso contribuiranno a migliorare il grado di autonomia, la capacità di apprendimento e quella di trarre conclusioni.
Knowledge and Understanding.
Giving the students the fundamentals necessary for the study of mechanical and biomechanical systems; providing the basics of kinematics, statics and dynamics of rigid and deformable bodies.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The student will learn the basic principles of theoretical mechanics applied to problems related to kinematics, statics and dynamics of rigid and deformable bodies systems. The student will be able to deal with problems of synthesis and analysis of the motion of mechanical and biomechanical systems, and to collaborate with mechanical engineers in the design of prototypes and devices for biomedical applications. This knowledge will be acquired through lectures and exercises.
Transversal Skills.
The theory and exercises of the course will help to improve the degree of autonomy, the ability to learn and to draw conclusions.
L'insegnamento tratta i principi che stanno alla base del funzionamento dei sistemi meccanici e biomeccanici, con particolare riguardo ai problemi di cinematica, statica e dinamica dei corpi rigidi.
LEZIONI TEORICHE:
- Introduzione alla meccanica applicata, alla biomeccanica e all'analisi del movimento.
- Cinematica: vincoli, gradi di libertà, coppie cinematiche ed equazioni di struttura nel piano e nello spazio; descrizione analitica e geometrica del moto piano; analisi cinematica dei sistemi di corpi rigidi piani e spaziali; esempi di analisi cinematica di sistemi biomeccanici.
- Dinamica: forza di gravità e baricentro dei corpi, forza elastica, forze aerodinamiche, forze di attrito e forze dissipative; analisi statica dei corpi e dei sistemi di corpi; principi di statica applicati al corpo umano; proprietà di massa e inerziali dei corpi; equazioni cardinali della dinamica; teoremi energetici; flusso di potenza, bilancio energetico e rendimento; dinamica dei sistemi multi-body; formulazione di Newton-Eulero; cenni sulla formulazione di Lagrange; esempi di modellazione dinamica per l'analisi del movimento umano; vibrazioni e modelli di sistemi vibranti; vibrazioni libere e forzate, isolamento e trasmissibilità; dinamica impulsiva; gli urti nella biomeccanica.
ESERCITAZIONI:
- esercitazione di cinematica;
- esercitazione di statica;
- esercitazione di dinamica;
- esercitazione di meccanica delle vibrazioni;
- esercitazione di dinamica impulsiva.
The course deals with the fundamentals necessary for the study of mechanical and biomechanical systems, namely the basics of kinematics, statics and dynamics of rigid bodies.
THEORY LESSONS:
- Introduction to applied mechanics, biomechanics and motion analysis.
- Kinematics: degrees of freedom, constraints and kinematic pairs; mobility analysis for planar and spatial kinematic chains; kinematic analysis of planar and spatial mechanisms; examples of kinematic analysis of biological systems.
- Dynamics: gravity and center of mass of bodies, elastic force, aerodinamics forces, friction and passive forces; statics of bodies and multi-body systems; statics applied to human body; inertial properties of bodies; cardinal equations of dynamics; energetic theorems; efficiency; dynamics of multibody systems; Newton-Euler formulation; Introduction to Lagrangian formulation; examples of dynamics models for human motion analysis; vibrations and models of vibrating systems; free and forced vibrations, vibration isolation and transmissibility; impulsive dynamics; impacts in biomechanics.
EXERCISES:
- exercises on kinematics;
- exercises on statics;
- exercises on dynamics;
- exercises on vibrations;
- exercises on impulsive dynamics.
L'esame consiste in una prova orale in cui si discutono alcuni concetti teorici del corso. Contestualmente alla prova orale verrà chiesto allo studente di risolvere in forma scritta un esercizio applicativo appartenente alle tipologie di problemi affrontati nelle esercitazioni in aula.
Durante lo svolgimento del corso possono essere previste alcune prove parziali scritte facoltative. Il superamento di tali prove esonera lo studente dallo svolgimento dell'esercizio durante la prova orale.
E' facoltà dello studente presentare in sede di esame una tesina su un argomento inerente la biomeccanica, quale approfondimento delle tematiche affrontate nel corso.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Nello svolgimento dell'esercizio o della prova scritta facoltativa lo studente deve dimostrare di aver compreso i concetti base della meccanica e di saperli applicare a problemi pratici. Un ulteriore criterio di valutazione consiste nella capacità di calcolo e nell'utilizzo appropriato delle unità di misura.
Nella prova orale lo studente deve dimostrare di aver assimilato i concetti chiave relativi agli argomenti trattati durante il corso e deve essere in grado di esporli con chiarezza e terminologia adeguata.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Attribuzione del voto finale in trentesimi, con eventuale lode.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Viene attribuita una votazione distinta alla parte applicativa e alla parte teorica. Il superamento dell'esame è subordinato ad una valutazione minima di diciotto trentesimi per entrambe le votazioni. La valutazione finale sarà determinata dalla media aritmetica delle due valutazioni arrotondata all'intero superiore. Nel caso in cui vengano effettuate le prove parziali scritte, la valutazione della parte applicativa viene determinata come media aritmetica delle votazioni conseguite nelle singole prove parziali.
La tesina facoltativa verrà valutata con un punteggio da 1 a 3 punti, da sommare al voto finale conseguito in sede di esame.
Learning Evaluation Methods.
The exam consists of an oral exam in which some theoretical concepts of the course are discussed. Besides the oral examination the student will be asked to solve an exercise belonging to the types of problems addressed in classroom exercises.
Some optional partial written tests can be planned during the course. A positive outcome in these tests exempt the student from performing the exercise during the oral examination.
The student is entitled to present during the examination a dissertation on a topic related to biomechanics, as deepening of the issues addressed in the course.
Learning Evaluation Criteria.
In the exercise or optional written test, the student must demonstrate an understanding of the basic concepts of mechanics and apply them to practical problems. A further criterion of evaluation is the ability of calculus and the appropriate use of measurement units.
In the oral examination, the student must demonstrate to master the key concepts related to the topics covered during the course and must be able to present them in a clear and appropriate terminology.
Learning Measurement Criteria.
The grade is given in thirthies, eventually with praise.
Final Mark Allocation Criteria.
It is given a separate grade to the applicative and theoretical part. Outcoming the exam is subject to a minimum grade of eighteen over thirty for both tests. The final grade will be determined by the arithmetic average of the two grades rounded to the higher entire number.
In the event that the written partial tests are carried out, the grade of the applicative part is determined as the arithmetic average of the grades obtained in each partial examination.
The optional dissertation will be evaluated with a score from 1 to 3 points, to be added to the final grade obtained in the examination.
G. Legnani, G. Palmieri, Fondamenti di meccanica e biomeccanica del movimento, Città Studi Edizioni, 2016.
Moodle: https://learn.univpm.it
G. Legnani, G. Palmieri, Fondamenti di meccanica e biomeccanica del movimento, Città Studi Edizioni, 2016.
Moodle: https://learn.univpm.it
No
No
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2020-2021
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427