Ana içeriğe atla

Ders Detayı

Ders Tanımı

DersKoduYarıyılT+U SaatKrediAKTS
BİYOMEKANİKBME3134010Güz Dönemi3+036
Ders Programı
Ön Koşul Dersleri
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Diliİngilizce
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüZorunlu
Dersin KoordinatörüDr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU
Dersi VerenlerDr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU
Dersin Yardımcıları
Dersin AmacıBu dersin amacı öğrencilerin, • mühendislik ve bilimde biyomekaniğin rolünü anlamalarını, • biyolojik sistemlerin mekanik davranışını analiz etmek için mekaniğin ilkelerini tanımalarını, • matematiğin ilgili kavramlarını ve fiziğin temel yasalarını kullanarak biyomekanik sistemlerin hareketini analiz etmeleri için çözümler geliştirmelerini, • mekanik elemanlar ile insane vücüdu kısımlarının benzerliğine dayanan çeşitli biyomekanik modellerin analizini ve benzetimini yapmalarını, • hesaplama araçlarını kullanarak biyomekanik modelleri analiz etme, yorumlama ve sunma becerilerini geliştirmelerini sağlamaktır.
Dersin İçeriğiBu ders; Biyomekaniğe Giriş,Biyomekaniğin Uygulamaları, Biyomekaniğin Temelleri, Kuvvet Vektörleri,Kuvvet Sistemlerinin Bileşkesi, Belirli bir Eksen etrafındaki Kuvvetin Momenti, İkiz Kuvvet Momenti, Kuvvet Tipleri, Bir Cisimciğin Dengesi, Serbest Cisim Diyagramı, Statik: Newton Yasası, Denge Denklemleri, Kısıtlar ve Tepkiler, Destekleyici Yapılar,Yayılı Yükleme, Rijit Cismin Dengesi, Destek Tepkimeleri, Denge Denklemleri, İkiz Kuvvet Elemanları,Üç Kuvvet Elemanları, 3B Serbest Cisim Diyagramları, Denge Denklemleri, Kısıtlamalar ve Statik Belirleme,Statiğin Biyomekaniğe Uygulamaları (Dirsek Mekaniği, Omuz Mekaniği, Omurilik Mekaniği, Kalça Mekaniği, Diz Mekaniği) ,Statiğin Biyomekaniğe Uygulamaları (Omurga Mekaniği, Kalça Mekaniği, Diz Mekaniği),İç Kuvvetler ve Momentler, Eksenel Kuvvet, Kesme Kuvveti, Eğilme Momenti, Bükülme Momenti,Kesme ve Moment Denklemleri ve Diyagramları, Biyomekanik alanda uygulamaları,
Kuru Sürtünmenin Özellikleri &
Kuru Sürtünmeyi İçeren Problemler,Ağırlık Merkezi, Kütle Merkezi ve Bir Cismin Merkez Noktası,
Alanlar İçin Atalet Momentlerinin Tanımı,Kompozit Alanlar için Paralel Eksen Teoremi, Dönme Yarıçapı ve Atalet Momenti,Bir Alan için Atalet Çarpımı, Bir Alan için Eğik Eksenlere Göre Atalet Momentleri, Mohr Dairesinde Eylemsizlik Momentleri, Kütle Atalet Momenti,İşin Tanımı, Sanal İş Prensibi, Sisteme Bağlı Katı Cisimler için Sanal Çalışma Prensibi,Korunumlu Kuvvetler, Potansiyel Enerji, Denge için Potansiyel Enerji Kriteri, Denge Konfigürasyonunun Kararlılığı; konularını içermektedir.
Dersin Öğrenme KazanımlarıÖğretim YöntemleriÖlçme Yöntemleri
1. Statik koşullar altındaki bir cismin modellemesini yapar ve biyomekanik alanda uygular.12, 16, 21, 9A, E, F
2. İnsan kas-iskelet sistemi gibi biyomekanik sistemlerin analizinde mekaniğin temel prensiplerini kullanır.12, 16, 21, 9A, E, F
4.Etkileşim içindeki iki nesneye etki eden statik ve dinamik sürtünme kuvvetinin etkisini analiz eder.12, 16, 21, 9A, E, F
3. Belirli bir noktada iç kesme kuvveti ve bükme momentini elde eder ve kesme moment diyagramlarında ifade eder. 12, 16, 21, 9A, E, F
5. Bileşik bir cismin veya bir cismin ağırlık merkezi, kütle ve geometrik merkezi, eylemsizlik momenti ve kütle eylemsizlik momenti kavramlarını tanır ve bunları biyomekanik bir modelde uygular.12, 16, 21, 9A, E, F
6. Statik koşullar altında biyomekanik bir modelin MATLAB / SIMULINK, C ++, CAD benzetim ortamlarında teknik becerilerini kullanarak analiz ve benzetimini yapar.12, 16, 21, 9A, E, F
Öğretim Yöntemleri:12: Problem Çözme Yöntemi, 16: Soru - Cevap Tekniği , 21: Benzetim/Simülasyon Tekniği, 9: Anlatım Yöntemi
Ölçme Yöntemleri:A: Klasik Yazılı Sınav, E: Ödev, F: Proje Görevi

Ders Akışı

SıraKonularÖn Hazırlık
1Biyomekaniğe Giriş,Biyomekaniğin Uygulamaları, Biyomekaniğin Temelleri, Kuvvet VektörleriDers sunuları
2Kuvvet Sistemlerinin Bileşkesi, Belirli bir Eksen etrafındaki Kuvvetin Momenti, İkiz Kuvvet Momenti, Kuvvet Tipleri, Bir Cisimciğin Dengesi, Serbest Cisim Diyagramı, Statik: Newton Yasası, Denge Denklemleri, Kısıtlar ve Tepkiler, Destekleyici YapılarDers sunuları
3Yayılı Yükleme, Rijit Cismin Dengesi, Destek Tepkimeleri, Denge Denklemleri, İkiz Kuvvet ElemanlarıDers sunuları
4Üç Kuvvet Elemanları, 3B Serbest Cisim Diyagramları, Denge Denklemleri, Kısıtlamalar ve Statik BelirlemeDers sunuları
5Statiğin Biyomekaniğe Uygulamaları (Dirsek Mekaniği, Omuz Mekaniği, Omurilik Mekaniği, Kalça Mekaniği, Diz Mekaniği) Ders sunuları
6Statiğin Biyomekaniğe Uygulamaları (Omurga Mekaniği, Kalça Mekaniği, Diz Mekaniği)Ders sunuları
7İç Kuvvetler ve Momentler, Eksenel Kuvvet, Kesme Kuvveti, Eğilme Momenti, Bükülme MomentiDers sunuları
8Kesme ve Moment Denklemleri ve Diyagramları, Biyomekanik alanda uygulamalarıDers sunuları
9
Kuru Sürtünmenin Özellikleri &
Kuru Sürtünmeyi İçeren Problemler
Ders sunuları
10Ağırlık Merkezi, Kütle Merkezi ve Bir Cismin Merkez Noktası,
Alanlar İçin Atalet Momentlerinin Tanımı
Ders sunuları
11Kompozit Alanlar için Paralel Eksen Teoremi, Dönme Yarıçapı ve Atalet MomentiDers sunuları
12Bir Alan için Atalet Çarpımı, Bir Alan için Eğik Eksenlere Göre Atalet Momentleri, Mohr Dairesinde Eylemsizlik Momentleri, Kütle Atalet MomentiDers sunuları
13İşin Tanımı, Sanal İş Prensibi, Sisteme Bağlı Katı Cisimler için Sanal Çalışma PrensibiDers sunuları
14Korunumlu Kuvvetler, Potansiyel Enerji, Denge için Potansiyel Enerji Kriteri, Denge Konfigürasyonunun KararlılığıDersin sunuları
Kaynak
1. Russell C. Hibbeler: Engineering Mechanics: Statics & Dynamics (14. Basım), Prentice Hall, 2016, ISBN-9780133915457. 2. N. Özkaya, D. Leger, D. Goldsheyder, M. Nordin: Fundamentals of Biomechanics: Equilibrium, Motion, and Deformation (4. Basım), Springer, 2016, ISBN-9783319447384.
1. Peter M. McGinniss: Biomechanics of Sport and Exercise (3. Baskı), Human Kinetics, Champaign, 2013, ISBN-13: 9780736089104. 2. J. Hamill, K. Knutzen, T. Derrick: Biomechanical Basis of Human Movement (4.Basım), Lippincott, Williams and Wilkins, 2014, ISBN-13:9781451177305. 3. John McLester, Peter St. Pierre: Applied Biomechanics: Concepts and Connections (1.Basım), 2008, ISBN-13: 9780495105862.

Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı

Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı
NoProgram Yeterliliği Katkı Düzeyi
12345
1
Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi
X
2
Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi
X
3
Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi
X
4
Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi
X
5
Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi
X
6
Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi
X
7
Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi
X
8
Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi
X
9
Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi
X
10
Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi
X
11
Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık
X
12
İnsan vücudunu anlama ve onarmada mühendisliğin ilkelerini uygulama ve karar verme yetisi
X

Değerlendirme Sistemi

Katkı DüzeyiMutlak Değerlendirme
Ara Sınavın Başarıya Oranı 30
Genel Sınavın Başarıya Oranı 70
Toplam 100
AKTS / İşyükü Tablosu
EtkinlikSayıSüresi (Saat)Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Saati14342
Rehberli Problem Çözme14684
Problem Çözümü / Ödev / Proje / Rapor Tanzimi14342
Okul Dışı Diğer Faaliyetler000
Proje Sunumu / Seminer000
Kısa Sınav (QUİZ) ve Hazırlığı000
Ara Sınav ve Hazırlığı166
Genel Sınav ve Hazırlığı166
Performans Görevi, Bakım Planı000
Toplam İş Yükü (Saat)180
Dersin AKTS Kredisi = Toplam İş Yükü (Saat)/30*=(180/30)6
Dersin AKTS Kredisi: *30 saatlik çalışma 1 AKTS kredisi sayılmaktadır.

Dersin Detaylı Bilgileri

Ders Tanımı

DersKoduYarıyılT+U SaatKrediAKTS
BİYOMEKANİKBME3134010Güz Dönemi3+036
Ders Programı
Ön Koşul Dersleri
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Diliİngilizce
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüZorunlu
Dersin KoordinatörüDr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU
Dersi VerenlerDr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU
Dersin Yardımcıları
Dersin AmacıBu dersin amacı öğrencilerin, • mühendislik ve bilimde biyomekaniğin rolünü anlamalarını, • biyolojik sistemlerin mekanik davranışını analiz etmek için mekaniğin ilkelerini tanımalarını, • matematiğin ilgili kavramlarını ve fiziğin temel yasalarını kullanarak biyomekanik sistemlerin hareketini analiz etmeleri için çözümler geliştirmelerini, • mekanik elemanlar ile insane vücüdu kısımlarının benzerliğine dayanan çeşitli biyomekanik modellerin analizini ve benzetimini yapmalarını, • hesaplama araçlarını kullanarak biyomekanik modelleri analiz etme, yorumlama ve sunma becerilerini geliştirmelerini sağlamaktır.
Dersin İçeriğiBu ders; Biyomekaniğe Giriş,Biyomekaniğin Uygulamaları, Biyomekaniğin Temelleri, Kuvvet Vektörleri,Kuvvet Sistemlerinin Bileşkesi, Belirli bir Eksen etrafındaki Kuvvetin Momenti, İkiz Kuvvet Momenti, Kuvvet Tipleri, Bir Cisimciğin Dengesi, Serbest Cisim Diyagramı, Statik: Newton Yasası, Denge Denklemleri, Kısıtlar ve Tepkiler, Destekleyici Yapılar,Yayılı Yükleme, Rijit Cismin Dengesi, Destek Tepkimeleri, Denge Denklemleri, İkiz Kuvvet Elemanları,Üç Kuvvet Elemanları, 3B Serbest Cisim Diyagramları, Denge Denklemleri, Kısıtlamalar ve Statik Belirleme,Statiğin Biyomekaniğe Uygulamaları (Dirsek Mekaniği, Omuz Mekaniği, Omurilik Mekaniği, Kalça Mekaniği, Diz Mekaniği) ,Statiğin Biyomekaniğe Uygulamaları (Omurga Mekaniği, Kalça Mekaniği, Diz Mekaniği),İç Kuvvetler ve Momentler, Eksenel Kuvvet, Kesme Kuvveti, Eğilme Momenti, Bükülme Momenti,Kesme ve Moment Denklemleri ve Diyagramları, Biyomekanik alanda uygulamaları,
Kuru Sürtünmenin Özellikleri &
Kuru Sürtünmeyi İçeren Problemler,Ağırlık Merkezi, Kütle Merkezi ve Bir Cismin Merkez Noktası,
Alanlar İçin Atalet Momentlerinin Tanımı,Kompozit Alanlar için Paralel Eksen Teoremi, Dönme Yarıçapı ve Atalet Momenti,Bir Alan için Atalet Çarpımı, Bir Alan için Eğik Eksenlere Göre Atalet Momentleri, Mohr Dairesinde Eylemsizlik Momentleri, Kütle Atalet Momenti,İşin Tanımı, Sanal İş Prensibi, Sisteme Bağlı Katı Cisimler için Sanal Çalışma Prensibi,Korunumlu Kuvvetler, Potansiyel Enerji, Denge için Potansiyel Enerji Kriteri, Denge Konfigürasyonunun Kararlılığı; konularını içermektedir.
Dersin Öğrenme KazanımlarıÖğretim YöntemleriÖlçme Yöntemleri
1. Statik koşullar altındaki bir cismin modellemesini yapar ve biyomekanik alanda uygular.12, 16, 21, 9A, E, F
2. İnsan kas-iskelet sistemi gibi biyomekanik sistemlerin analizinde mekaniğin temel prensiplerini kullanır.12, 16, 21, 9A, E, F
4.Etkileşim içindeki iki nesneye etki eden statik ve dinamik sürtünme kuvvetinin etkisini analiz eder.12, 16, 21, 9A, E, F
3. Belirli bir noktada iç kesme kuvveti ve bükme momentini elde eder ve kesme moment diyagramlarında ifade eder. 12, 16, 21, 9A, E, F
5. Bileşik bir cismin veya bir cismin ağırlık merkezi, kütle ve geometrik merkezi, eylemsizlik momenti ve kütle eylemsizlik momenti kavramlarını tanır ve bunları biyomekanik bir modelde uygular.12, 16, 21, 9A, E, F
6. Statik koşullar altında biyomekanik bir modelin MATLAB / SIMULINK, C ++, CAD benzetim ortamlarında teknik becerilerini kullanarak analiz ve benzetimini yapar.12, 16, 21, 9A, E, F
Öğretim Yöntemleri:12: Problem Çözme Yöntemi, 16: Soru - Cevap Tekniği , 21: Benzetim/Simülasyon Tekniği, 9: Anlatım Yöntemi
Ölçme Yöntemleri:A: Klasik Yazılı Sınav, E: Ödev, F: Proje Görevi

Ders Akışı

SıraKonularÖn Hazırlık
1Biyomekaniğe Giriş,Biyomekaniğin Uygulamaları, Biyomekaniğin Temelleri, Kuvvet VektörleriDers sunuları
2Kuvvet Sistemlerinin Bileşkesi, Belirli bir Eksen etrafındaki Kuvvetin Momenti, İkiz Kuvvet Momenti, Kuvvet Tipleri, Bir Cisimciğin Dengesi, Serbest Cisim Diyagramı, Statik: Newton Yasası, Denge Denklemleri, Kısıtlar ve Tepkiler, Destekleyici YapılarDers sunuları
3Yayılı Yükleme, Rijit Cismin Dengesi, Destek Tepkimeleri, Denge Denklemleri, İkiz Kuvvet ElemanlarıDers sunuları
4Üç Kuvvet Elemanları, 3B Serbest Cisim Diyagramları, Denge Denklemleri, Kısıtlamalar ve Statik BelirlemeDers sunuları
5Statiğin Biyomekaniğe Uygulamaları (Dirsek Mekaniği, Omuz Mekaniği, Omurilik Mekaniği, Kalça Mekaniği, Diz Mekaniği) Ders sunuları
6Statiğin Biyomekaniğe Uygulamaları (Omurga Mekaniği, Kalça Mekaniği, Diz Mekaniği)Ders sunuları
7İç Kuvvetler ve Momentler, Eksenel Kuvvet, Kesme Kuvveti, Eğilme Momenti, Bükülme MomentiDers sunuları
8Kesme ve Moment Denklemleri ve Diyagramları, Biyomekanik alanda uygulamalarıDers sunuları
9
Kuru Sürtünmenin Özellikleri &
Kuru Sürtünmeyi İçeren Problemler
Ders sunuları
10Ağırlık Merkezi, Kütle Merkezi ve Bir Cismin Merkez Noktası,
Alanlar İçin Atalet Momentlerinin Tanımı
Ders sunuları
11Kompozit Alanlar için Paralel Eksen Teoremi, Dönme Yarıçapı ve Atalet MomentiDers sunuları
12Bir Alan için Atalet Çarpımı, Bir Alan için Eğik Eksenlere Göre Atalet Momentleri, Mohr Dairesinde Eylemsizlik Momentleri, Kütle Atalet MomentiDers sunuları
13İşin Tanımı, Sanal İş Prensibi, Sisteme Bağlı Katı Cisimler için Sanal Çalışma PrensibiDers sunuları
14Korunumlu Kuvvetler, Potansiyel Enerji, Denge için Potansiyel Enerji Kriteri, Denge Konfigürasyonunun KararlılığıDersin sunuları
Kaynak
1. Russell C. Hibbeler: Engineering Mechanics: Statics & Dynamics (14. Basım), Prentice Hall, 2016, ISBN-9780133915457. 2. N. Özkaya, D. Leger, D. Goldsheyder, M. Nordin: Fundamentals of Biomechanics: Equilibrium, Motion, and Deformation (4. Basım), Springer, 2016, ISBN-9783319447384.
1. Peter M. McGinniss: Biomechanics of Sport and Exercise (3. Baskı), Human Kinetics, Champaign, 2013, ISBN-13: 9780736089104. 2. J. Hamill, K. Knutzen, T. Derrick: Biomechanical Basis of Human Movement (4.Basım), Lippincott, Williams and Wilkins, 2014, ISBN-13:9781451177305. 3. John McLester, Peter St. Pierre: Applied Biomechanics: Concepts and Connections (1.Basım), 2008, ISBN-13: 9780495105862.

Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı

Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı
NoProgram Yeterliliği Katkı Düzeyi
12345
1
Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi
X
2
Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi
X
3
Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi
X
4
Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi
X
5
Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi
X
6
Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi
X
7
Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi
X
8
Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi
X
9
Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi
X
10
Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi
X
11
Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık
X
12
İnsan vücudunu anlama ve onarmada mühendisliğin ilkelerini uygulama ve karar verme yetisi
X

Değerlendirme Sistemi

Katkı DüzeyiMutlak Değerlendirme
Ara Sınavın Başarıya Oranı 30
Genel Sınavın Başarıya Oranı 70
Toplam 100

Sayısal Veriler

Ekleme Tarihi: 06/07/2022 - 16:47Son Güncelleme Tarihi: 06/07/2022 - 16:48