Disciplina
Biomecânica do Movimento
Área
Área Científica de Mecânica Estrutural e Computacional > Mecânica dos Sólidos e Estrutural
Activa nos planos curriculares
MEBiom 2021 > MEBiom 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Tronco Comum > Biomecânica do Movimento
DEAEBiom2006 > DEAEBiom2006 > 3º Ciclo > Unidades Tipo M > Biomecânica e Biomateriais > Biomecânica do Movimento
MEBiom 2006 > MEBiom 2006 > 2º Ciclo > Tronco Comum > Biomecânica do Movimento
Nível
Projeto de cinemática (30%); Projeto de dinâmica (30%); Exame final (40%).
Tipo
Não Estruturante
Regime
Semestral
Carga Horária
1º Semestre
3.0 h/semana
0.5 h/semana
119.0 h/semestre
Objectivos
Introduzir metodologias computacionais para modelação e análise do movimento de sistemas biomecânicos. Implementar técnicas numéricas de avaliação dos esforços desenvolvidos no aparelho muscular-esquelético. Modelar computacionalmente o contacto/impacto sobre estruturas biomecânicas. Avaliar os mecanismos e riscos de lesão sobre o corpo humano. Formação em técnicas experimentais de recolha e tratamento de dados cinemáticos e cinéticos. Utilização de modelos biomecânicos de corpos múltiplos como ferramentas numéricas de apoio ao diagnóstico, reabilitação, treino e projecto de equipamento de apoio á saúde e lazer.
Programa
Introdução: Principios; Âmbito; Quantificação vs quantificação. Terminologia de comparação, inter-relação e do movimento articular. Cinemática de sistemas biomecânicos: Modelação; Constrangimentos cinemáticos; Posição, velocidade e aceleração; Métodos numéricos. Dinâmica de Sistemas Biomecânicos: Potências virtuais;. Multiplicadores de Lagrange; Equações do movimento; Integração; Força de contacto e atrito. Modelos Biomecânicos: Características; Antropometria; Instrumentos de medida; Resistência articular. Biomecânica da Lesão: Modelos; Mecanismos; Avaliação; Escalas e critérios. Dinâmica Inversa de Sistemas Biomecânicos: Dados cinemáticos e cinéticos. Laboratório de Biomecânica: Recolha e tratamento de dados; Consistência cinemática;Técnicas de aquisição e reconstrução 3D do movimento. Modelos do Sistema Muscular: Propriedades; Relação força-comprimento e velocidade; Modelo de musculo de Hill; Redundância muscular. Dinâmica inversa indeterminada. Métodos de otimização; Aplicações.
Metodologia de avaliação
Projeto de cinemática (30%); Projeto de dinâmica (30%); Exame final (40%).
Pré-requisitos
Sem pré-requisitos.
Componente Laboratorial
Laboratório experimental de biomecânica para recolha de dados e laboratório computacional para desenvolvimento de programas de análise biomecânica e para utilização de programas computacionais comerciais.
Princípios Éticos
Todos os membros do grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo o aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa Avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.
Componente de Programação e Computação
Abstração ; Automação; Decomposição; Depuração; Generalização; Raciocinio algoritmico. (30% da nota em cada projeto).
Componente de Competências Transversais
Pensamento critico e inovador - Identificação de critério de desempenho e solução do projecto de de análise biomecânica (10% da nota de cada projeto); Competencias interpessoais - Apresentação oral, comunicação escrita e trabalho em equipa (10% da nota de cada projeto); Liderança - Através dos trabalhos de grupo (5% da nota de cada trabalho)
Bibliografia
Principal
"Trauma Biomechanics – Introduction to Accidental Injury"
K-U. Schmitt, P. Niederer, F. Walz
Springer-Verlag, Heidelberg, Germany. (ISBN 978-3-642-53920-6)
8th Edition, McGraw-Hill, New York. (ISBN: 9781259913877)
"Computer Aided Analysis of Mechanical Systems"
Prentice-Hall Publishers, Englewood Cliffs, New-Jersey. (ISBN 0131642200, 9780131642201)
J.Ambrósio, M. Silva and C. Quental
"Biomechanics of Human Motion: Computational and Laboratorial Methods and Analysis"