Biomécanique et matériaux

Compétences requises

Pas de pré-requis spécifiques car l’ensemble est vu en cours. Base de physique et mathématique standard et connaissance du cours de biomécanique et matériaux vu en 2A.

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No specific prerequisites since all necessary material is provided during the classroom. Knowledge of standard physics and mathematics in addition to the classes done in the second year.

Compétences visées

Apprendre aux étudiants à appréhender un problème de biomécanique en termes expérimentaux, de modélisation, de structure des matériaux (biologiques ou non) et de comportement afin de pouvoir évaluer les situations (accidents de la route, systèmes de sécurités, trauma internes, prothèses, etc …).
Compréhension des phénomènes physiques de comportement des matériaux en biomécanique. Développement de modèles théoriques et numériques et interprétation des résultats en fonction des hypothèses utilisées. Compréhension des initiations et propagation d’endommagements des matériaux.

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The goals of this lecture are to comprehend biomechanical problems from the materials point of view experimentally, numerically and material structures (biological or not) and materials behavior in order to evaluate precisely real life situations (road accidents, safety systems, internal trauma, prosthesis, etc…)
After this lecture, the student will be able to comprehend the physical phenomena of biomechanical behavior of materials. Be able to set up experimental tests and validations to characterize materials. Comprehend the development of numerical models and interpret  the outcoming results as a function of specified hypotheses. Comprehend initiation and propagation of material rupture.

Syllabus

• Structure des matériaux.
• Comportements mécaniques : élasticité, viscoélasticité, plasticité, anisotropie
• Approches simples de l’homogénéisation.
• Introduction à la mécanique de la rupture : initiation et propagation de fissures, rupture par fatigue et durée de vie.

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• Structure of materials : crystals, polymers, ceramics, bone and soft biological tissue.
  
• Mechanical behavior : elasticity, viscoelasticity, plasticity, anisotropy.
  
• Introduction to homogenization.
  
• Introduction to fracture mechanics : initiation and propagation of a crack, fatigue and fracture and lifespan.

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