Метою курсу є засвоєння теоретичних основ та математичних моделей сучасної біомеханіки, формування у студентів практичних навичок використання різних
методів чисельного розв’язання математичних моделей біомеханіки.
Після вивчення курсу студенти повинні знати :
- основні механічні процеси, які відбуваються в біологічних середовищах;
- положення рівноважної термодинаміки та їх застосування в моделюванні процесів в біологічних матеріалах і системах;
- реологічні моделі твердих та рідких середовищ з ускладненими властивостями;
- кінематику руху, математичні моделі та засоби експериментального вимірювання параметрів руху біосистем;
- будову та механічні властивості біологічних тканин як композитних матеріалів.
вміти :
- використовувати основні закони механіки для пояснення процесів у біологічних системах;
- будувати моделі біологічних суцільних середовищ;
- будувати замикаючі співвідношення для біологічних середовищ зі складними властивостя¬ми;
- визначати механічні принципи, на яких базується робота біосистем;
- формулювати математичні моделі біологічних суцільних середовищ та використовувати ефективні методи аналізу та знаходження наближених розв’язків відповідних задач.
План спецкурсу
Історія, предмет та методи сучасної біомеханіки. Класифікація біологічних матеріалів за механічними властивостями.
Методи теорії подібності та розмірності у біомеханіці.
Термодинаміка біологічних систем.
Теорія деформацій у прикладенні до біомеханіки.
Методи експериментальної біомеханіки.
Біомеханічні аспекти будови та функцій клітин, мембран та суспензій клітин; їх біомеханічні властивості.
Тепло- та масоперенос крізь біологічні мембрани.
Реологічні моделі твердих, м’яких та рідких біоматеріалів.
Механіка біологічних суцільних середовищ. Рівняння багатофазних багатокомпонентних біологічних середовищ.
Класифікація моделей неньютонівських біологічних рідин. Віскозиметрія біорідин.
Біомеханіка кісток. Будова, функції та механічні властивості кісток. Робота суглобів, як механічних систем.
Біомеханіка опірно-рухової системи людини. Багатоланкові кінематичні моделі.
Елементи спортивної біомеханіки. Вплив статичних та динамічних факторів на біосистеми.
