logo
Karta przedmiotu
logo

Analiza numeryczna i doświadczalna w zastosowaniach medycznych

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2022/2023

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Matematyki i Fizyki Stosowanej

Nazwa kierunku studiów: Inżynieria w medycynie

Obszar kształcenia: nauki techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: drugiego stopnia

Forma studiów: stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: magister inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Konstrukcji Maszyn

Kod zajęć: 15005

Status zajęć: obowiązkowy dla programu

Układ zajęć w planie studiów: sem: 2 / W15 L30 / 3 ECTS / Z

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora 1: mgr inż. Wiktoria Wojnarowska

Imię i nazwisko koordynatora 2: dr inż. Paweł Fudali

Imię i nazwisko koordynatora 3: dr inż. Tomasz Kudasik

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Poznanie całościowego procesu przygotowania modeli numerycznych oraz weryfikacja wyników analiz metodami doświadczalnymi.

Ogólne informacje o zajęciach: Moduł umożliwia studentowi zdobycie podstawowej wiedzy o metodach i narzędziach niezbędnych do przygotowania modeli medycznych do analizy numerycznej oraz doświadczalnej . Ponadto student nabywa umiejętności współpracy w zespole, w obrębie wykonywania zadania projektowego, wykorzystując wiedzę własną oraz w oparciu o przedstawione na wykładzie informacje i przegląd literatury fachowej.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Kopkowicz M. Metody doświadczalne badań konstrukcji Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów. 2003
2 Doroszkiewicz R. S. Elastooptyka. Stan i rozwój polaryzacyjno-optycznych metod doświadczalnej analizy naprężeń. Polska Akademia Nauk, Instytut Podstawowych Problemów Techniki, PWN, Warszawa. 1975
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Kopkowicz M. Metody doświadczalne badań konstrukcji Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów . 2003
2 Miechowicz S. Synteza modelowania złożonych struktur geometrycznych w zastosowaniach medycznych Oficyna Wydawnica Politechniki Reszowskiej, Rzeszów. 2012

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Status studenta

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Student dysponuje podstawową wiedzą z zakresu anatomii i fizjologii człowieka, akwizycji danych obrazowych, rekonstrukcji 3D struktur anatomicznych, technik przyrostowych oraz z modelowania strukt

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Posiada umiejętność w zakresie opisu zjawisk fizycznych, potrafi ocenić i wyciągnąć wnioski w przypadku opracowania standardowych metod możliwych do zastosowania dla rozwiązania postawionego problem

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Umiejętność pracy w zespole.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
01 ma umiejętność samokształcenia się – pozyskiwania informacji z literatury, czasopism i innych źródeł Wykład, Laboratorium kolokwium, sprawozdanie K_W04+++
K_U02+++
K_K03+++
P7S_KO
P7S_UW
P7S_WG
02 zdobywa umiejętność współdziałania w grupie i opracowania wybranych zagadnień dotyczących modelowania Wykład, Laboratorium kolokwium, sprawozdanie K_W04+++
K_U02+++
K_K03+++
P7S_KO
P7S_UW
P7S_WG
03 potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego, przez siebie lub innych, zadania omawianego na zajęciach Wykład, Laboratorium kolokwium, sprawozdanie K_W04+++
K_U02+++
K_K03+++
P7S_KO
P7S_UW
P7S_WG
04 rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób Wykład, Laboratorium kolokwium, sprawozdanie K_W04+++
K_U02+++
K_K03+++
P7S_KO
P7S_UW
P7S_WG
05 ma podstawową wiedzę z zakresu zaawansowanych technik wytwarzania Wykład, Laboratorium kolokwium, sprawozdanie K_W04+++
K_U02+++
K_K03+++
P7S_KO
P7S_UW
P7S_WG
06 ma podstawową wiedzę z zakresu komputerowego modelowania struktur anatomicznych Wykład, Laboratorium kolokwium, sprawozdanie K_W04+++
K_U02+++
K_K03+++
P7S_KO
P7S_UW
P7S_WG
07 potrafi wykonać modele do bada eksperymentalnych, zna metodykę badań eksperymentalnych, potrafi analizować otrzymane wyniki badań i interpretować wnioski. Wykład, Laboratorium kolokwium, sprawozdanie K_W04+++
K_U02+++
K_K03+++
P7S_KO
P7S_UW
P7S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
2 TK01 Badania eksperymentalne. Analiza numeryczna - podstawowe pojęcia. Metodologia eksperymentu. Model do badań eksperymentalnych. Uproszczenia modelowe. Weryfikacja, walidacja analiz numerycznych. W01, W02, W03, W04 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05 MEK06
2 TK02 Metody wytwarzania modeli przeznaczonych do badań eksperymentalnych. W05, W06, W07, W08 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05 MEK07
2 TK03 Badania elastooptyczne - podstawowe pojęcia. Metoda na światło przechodzące i odbite. Interpretacja wyników weryfikacyjnych badań elastooptycznych. Zastosowania medyczne i techniczne badań elastooptycznych. W09, W10, W11, W12 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05 MEK07
2 TK04 Metody wytwarzania modeli do badań elastooptycznych. W13, W14, W15 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05 MEK07
2 TK05 Wytwarzanie modeli medycznych do badań eksperymentalnych. Wykorzystanie technik odlewania próżniowego w formach silikonowych. Wykonywanie modeli do badań elastooptycznych na światło przechodzące oraz odbite. L01 do L15 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05 MEK07

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2) Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2) Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2) Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.
Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 2) Przygotowanie do zaliczenia: 5.00 godz./sem.
Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład obecność na wykładach
Laboratorium Wykonanie i zaliczenie wszystkich zajęć laboratoryjnych w czasie semestru. Ocena z każdych zajęć laboratoryjnych uwzględnia także sprawozdanie i aktywność studenta w laboratorium.
Ocena końcowa Warunkiem zaliczenia modułu jest osiągnięcie wszystkich efektów modułowych i zaliczenie wszystkich form zajęć. Oceną końcowa jest ocena uzyskana na zajęciach laboratoryjnych.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1 J. Bernaczek; P. Fudali; A. Kalandyk; M. Koperski; M. Nagnajewicz Badania stanowiskowe innowacyjnego bębna mieszalnika o pojemności 12 m³ 2023
2 J. Bernaczek; P. Fudali; A. Kalandyk; M. Koperski; M. Nagnajewicz Structural and material analysis of an innovative mixer drum with a capacity of 12 m³ 2023
3 P. Fudali; P. Jagiełowicz; W. Witkowski Wybrane zagadnienia z grafiki inżynierskiej i zapisu konstrukcji 2023
4 G. Budzik; T. Dziubek; P. Fudali; A. Paszkiewicz; Ł. Przeszłowski; J. Woźniak Analysis of the quality of products manufactured with the application of additive manufacturing technologies with the possibility of applying the Industry 4.0 conception 2022
5 J. Bernaczek; P. Fudali; A. Kalandyk; M. Koperski; M. Nagnajewicz Analiza konstrukcji elementów składowych innowacyjnego bębna mieszalnika o pojemności 9 m3 2022
6 J. Bernaczek; P. Fudali; A. Kalandyk; M. Koperski; M. Nagnajewicz Badania stanowiskowe i eksploatacyjne innowacyjnego bębna mieszalnika 2022
7 P. Fudali Analiza możliwości wykorzystania skryptów do budowy geometrii kół zębatych w środowisku programu Abaqus 2022
8 T. Kudasik; S. Miechowicz; W. Wojnarowska Evaluation of the use of PEEK material in a knee joint endoprosthesis insert by FEM analysis 2022
9 P. Fudali; S. Miechowicz; W. Szaj; W. Wojnarowska Mechatronic Anti-Collision System for Electric Wheelchairs Based on 2D LiDAR Laser Scan 2021
10 T. Kudasik; S. Majkut; S. Miechowicz; T. Piecuch; D. Pijanka; M. Sochacki; J. Trybulec; W. Wojnarowska Method of designing and manufacturing craniofacial soft tissue prostheses using Additive Manufacturing: A case study 2021
11 . Gładysz; T. Kudasik; S. Miechowicz; M. Nieroda; W. Wojnarowska Process of Manufacturing Transparent Models of Anatomical Structures 2020
12 T. Kudasik; S. Miechowicz; W. Wojnarowska Effect of manufacturing technique on material homogeneity of an implant made of polyetheretherketone 2020
13 J. Cymbryłowicz; T. Kudasik; S. Miechowicz; D. Pijanka; P. Trębacz Zastosowanie technik RP/AM na potrzeby weterynarii 2019
14 P. Fudali; T. Kudasik; S. Miechowicz; W. Szaj; J. Traciak; S. Wolski Koncepcja zdalnego sterowania elektrycznym wózkiem dla osób niepełnosprawnych 2019