Gedächtnisprotokoll DMM1 WS1920 PDF

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Zu vielen Fragen sind Antworten dabei, jedoch bitte nochmal selbst die Antworten durchgehen...

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Gedächtnisprotokoll Digitale Menschenmodellierung/Höhere Biomechanik Februar 2020 1. Nennen und erklären Sie die größte Problematik bei einer Vorwärtsdynamischen Modellierung. Erläutern Sie zwei Lösungswege für dieses Problem. → Verteilungsproblem → Reduktionsmethode / Optimierungsmethode/ Kontrollmethode 2. Zeichnen und benennen der Ersatzelemente für Elastizität und Viskosität. Und nennen der Kraftformeln → Feder (Hooke) F = c*Δl, Dämpfer (Newton) F = μ*v 3. Welche Idealisierung wird bei statischen Problemen angenommen → Starrkörperstatik 4. Begriffe erklären: Kriechen, Relaxieren 5. Unterschied von Kinematik und Kinetik erklären 6. 4 Beispiele waren genannt und man musste die Begriffe Kinematik und Kinetik zuordnen → z.B.: Stoß beim Kopfball (Kinetik) → z.B.: Kniewinkel beim Sprint (Kinematik) → z.B.: Geschwindigkeit beim Faustschlag (Kinematik) 7. Nennen Sie jeweils 2 Einflussfaktoren auf die Materialkennwerte von Sehnen/Bändern bei in-vivo und in-vitro Analyse → In-vivo: Alter, Geschlecht, Trainingszustand, Vorschädigung, etc. → In-vitro: Lagerung, Temperatur & Feuchtigkeit, Belastungsgeschwindigkeit & -richtung, Einspannung, etc. 8. Begriffe von E-Modul und Steifigkeit erklären 9. Anhand des Beispiels der Patella sollte man die Funktion des Sesambeines erläutern 10. Gelenkdarstellungen waren aufgezeichnet (links). Benennen der Gelenke und Aufzeichnen der übertragenen Kräfte/Momente (rechts) → Normalkraftgelenk

→ Momentengelenk 11. Kann die Modellierung einer Sehne/Bandes in einem statischen System (a=0, v=0) allein durch eine Feder geschehen und der Dämpfer weggelassen werden. Wenn ja, warum? → Ja kann nur durch Feder geschehen. Der Dämpfer ist eine Zeitabhängige Komponente, da Geschwindigkeit und Beschleunigung in der Statik = 0 sind würde die Dämpferkomponente bei der Berechnung wegfallen. 12. Mit welchen drei Komponenten kann das Fließverhalten eines Systems beschrieben werden? → Plastizität, Viskosität, Elastizität

13. Kraft-Dehnungsdiagramm einer Sehne für 2 Geschwindigkeiten zeichnen

14. Auslenkungszeitverlauf und Kraftverlauf bei plötzlicher Auslenkung eines Maxwell-Elements aufzeichnen

15. Welches Problem kann bei Knochenimplantaten mit der Zeit auftreten? → Stress shielding, Bruch vom Knochen, da Lastverleitung sich verändert, Knochengewebe reagiert auf die veränderte Lastverteilung und baut Knochen ab, …. 16. Spannungs-Dehnungsdiagramm von Sehnen und Bänder aufzeichnen und die 4 Phasen benennen. Kurze Erklärung zu den Phasen anhand des Verhaltens der Kollagenfasern geben.

17. Kraft-Längen-Relation eines Muskels aufzeichnen und anhand der Überlappung der Myofilamente (Aktin, Myosin) erklären

18. Welcher Querschnitt (physiologisch/anatomisch) gibt Aussage über die Maximalkraft eines Muskels und warum?

19. Nennen Sie zwei Messsysteme zur Bewegungserfassung (Bewegungsanalyse) und deren Fehleranfälligkeiten

➔ Alle Wissensfragen gaben durchschnittlich 2-4 Punkte 20. Rechenaufgabe Statik: Person liegt auf dem Boden und soll das Bein waagerecht halten. Bestimmen Sie die Kräfte und Momente in der Hüfte, sowie die Muskelkraft. (6 Punkte) → Gegeben: α, β, ℎ𝑠 , ℎ𝑀 → Konnte durch Kräftegleichgewicht und Moment um die Hüfte gelöst werden

21. Rechenaufgabe: Turmspringer springt mit Gesamtgeschwindigkeit v von Klippe. Wie hoch springt er (ℎ𝐼 )? Mit welcher Geschwindigkeit kommt er im Wasser auf (𝑣𝑦𝐼𝐼 )? (6 Punkte) → Gegeben: v, α, ℎ0 → Konnte beides mit der Energieerhaltung gelöst werden

22. „Planung“ eines Modells durchführen (ähnlich zur eigenständigen Modellentwicklung). Aufgabenstellung: Es sollen die Kompressionskräfte im Kniegelenk beim geradlinigen Sprint analysiert werden. Wie geht’s man vor? Skizze mit allen Bodies/ Force Elements/ Joints (mit DoF)/ Kontakten zeichnen. Welche Vereinfachungen werden getroffen und warum? (7 Punkte)

➔ Es wurden keine Fragen zum anatomischen Aufbau von Knorpel/Knochen/Muskel gefragt, was viele verwirrt hat. ➔ Keine Gewähr auf Richtigkeit der Antworten und Fragestellungen...