Selbststudium Medical
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Kategorie: Medical Fallbeispiele Medical
Hier finden Sie eine Übersicht von Inhalten für das Selbststudium des Themengebietes Medical.
Seiten speziell für dieses Themengebiet
Verwenden Sie die speziell auf Medical-Simulationen ausgerichteten Seiten:
- Fallbeispiele Medical/Biomechanik/Medizintechnik,
- Medizintechnik Fallbeispiele,
- Veröffentlichungen zu Methoden der Simulation in der Medizin,
- Übersicht zu Materialdaten,
- Hinweise zur Diskretisierung und
- Erläuterungen zu Schnittgrößen am Femur (Einarbeitung in die Mechanik).
eLearning
- Die Serie: "FEM für Mediziner und Biomechaniker" in der Zeitschrift caMe ist besonders für das Selbststudium zum Einstieg in die Simulation mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) geeignet. Verwenden Sie die hier folgenden Links:
- C.Müller: "Serie: FEM für Mediziner und Biomechaniker, Teil 1: Die Grundlagen", caMe, 2. JG 2011, Heft 1, S.32-35, Schlagworte: Rechnerische Simulation, Finite-Elemente-Methode, das Prinzip der FEM
- C.Müller: "Serie: FEM für Mediziner und Biomechaniker, Teil 2: Ein Handrechenbeispiel", caMe, 2. JG 2011, Heft 2, S.36-42, Schlagworte: Analytische Lösung, Idealisierung, Diskretisierung, Gleichungssystem, Gleichungsauflösung, Auswertung
- C.Müller: "Serie: FEM für Mediziner und Biomechaniker, Teil 3: Ein Handrechenbeispiel-2", caMe, 2. JG 2011, Heft 3, S.35-45, Schlagworte: Genauigkeit der Ergebnisse, h-Adaptivität, p-Adaptivität
- C.Groth: "Serie: FEM für Mediziner und Biomechaniker, Teil 4: Idealisierung eines Unterkiefers (Mandibula)", caMe, 3. JG 2012, Heft 1, S.38-46, Schlagworte: Festhaltung, Auflagerreaktion, Gleichgewicht, Punktlast, verteilte Last, Anisotropie
- C.Groth: "Serie: FEM für Mediziner und Biomechaniker, Teil 5: Nichtlinearitäten in der FEM-Simulation", caMe, 3. JG 2012, Heft 2, S.37-40, Schlagworte: Nichtlinearität von Material, Struktur, Geometrie
- C.Groth: "Serie: FEM für Mediziner und Biomechaniker, Teil 6: Modellierung des Bewegungsapparates mit der Finite-Elemente-Methode", caMe, 4. JG 2013, Heft 1, S.26-33, Schlagworte: Simulation der Kinematik, Gelenke, lokale Verteilung der Materialeigenschaften, Interaktion zwischen Knochen und Bändern bzw. Muskeln
- C.Groth: "Serie: FEM für Mediziner und Biomechaniker, Teil 7: Mechanische Eigenschaften eines Finite-Elemente-Modells des humanen Unterarmes", caMe, 6. JG 2015, Heft 1, S.32-37, Schlagworte: statische Bestimmtheit, innere Verbindungen des Modells, weggesteuerte oder kraftgesteuerte Belastungen, kleine oder große Verschiebungen
22 Seiten, 40..80 min
In der Medizin liegen besondere Anforderungen vor:
individuelle Gegebenheiten,
biologischer Materialaufbau,
ethische Grenzen...
Am Beispiel einer humanen Mandibula (Unterkiefer)
wird die Idealisierung in 8 Varianten skizziert und in Hinsicht
auf Aufwand, Nutzen für das Simulationsziel und Genauigkeit
bewertet.
6 Seiten, 30..60 min
Was ist die Finite-Elemente-Methode?
Für einen mechanischen Biegebalken wird die Differentialgleichung aufgestellt.
Die Lösung wird
- theoretisch als geschlossene Lösung,
- mit einem numerischen Ansatz und
- mit der Finite-Elemente-Methode skizziert.
Im Vergleich erkennen Sie die wesentlichen Prinzipien und Vorteile
der FEM.
17 Seiten, 60..90 min
Hier wird eine FEM-Anwendung mit Zahlen im Detail verfolgt.
Für ein Bauteil der Strukturmechanik wird zunächst eine analytische Lösung erstellt.
Dann wird die Finite-Elemente-Methode angewendet, wobei alle Arbeitsschritte der Idealisierung,
der Diskretisierung, der Lösung, der Auswertung und der Bewertung im Detail mit Zahlenwerten
verfolgt wird. Im Vergleich mit der analytischen Lösung werden die Möglichkeiten und Grenzen der FEM
erkennbar.
7 Seiten, 15..30 min
Aus der Theorie (siehe auch das vorher genannte einfache Beispiel) und dem Alltag der Anwendung der Finite-Elemente-Methode lassen sich die hier
dargestellten Schlussfolgerungen ziehen. Mit diesen „statements" werden die wesentlichen Eigenschaften der FEM zusammengestellt.
Sie sind im technischen Alltag überwiegend zutreffend und können meistens zur
Planung einer Berechnung verwendet werden. Mit einigen Bemerkungen wird aber hier
auch schon auf Einschränkungen hingewiesen.
8 Seiten, 60..90 min
Verfolgen Sie die Geschichte der FEM vom letzten Jahrhundert bis heute.
Schon die alten Griechen...
Die Grundlagen wurden vor Jahrhunderten geschaffen.
Zusammen mit den technischen Anforderungen und den Rechenautomaten
(Computern) setzte sich die Methode in der technisch-wissenschaftlichen Simulation durch.
Zuerst standen Flugzeuge, Fahrzeuge, Kraftwerke und Strukturmechanik
im Mittelpunkt. Heutzutage werden Kontinentverschiebung, Mikroelektronik und
Spaghetti-Trocknung mit der FEM simuliert.
