دانلود رایگان سوالات دکتری مهندسی پزشکی - بیومکانیک 1399
دانلود دفترچه سوالات کنکور دکتری مهندسی پزشکی - بیومکانیک سال ۱۳۹۹ به همراه کلید رسمی سازمان سنجش
مقطع دکتری تخصصی مهندسی پزشکی گرایش بیومکانیک (Biomechanics Engineering) تلاقی بنیادین مهندسی مکانیک کلاسیک و پیشرفته با ساختارها و بافتهای زنده زیستی است. در این گرایش، پژوهشگران با استفاده از مکانیک محیطهای پیوسته، تئوریهای الاستیسیته غیرخطی، ویسکوالاستیسیته و دینامیک سیالات زیستی به بررسی پدیدههایی نظیر همودینامیک عروقی، تحلیل کینماتیک و کینتیک اسکلتی-عضلانی، طراحی بیوایمپلنتها و بازسازی بافتهای آسیبدیده میپردازند.
آزمون دکتری مهندسی پزشکی - بیومکانیک سال ۱۳۹۹ آزمونی عمیق، تحلیلی و متمرکز بر فرمولاسیونهای تانسوری، اندرکنش سیال و سازه (FSI) و خواص وابسته به زمان بافتهای نرم و سخت است. جهت آمادهسازی اصولی و شناخت دقیق الگوهای تستی، لینک دانلود دفترچه سوالات تخصصی دکتری بیومکانیک ۱۳۹۹ به همراه کلید رسمی سازمان سنجش در جدول زیر قرار داده شده است.
مشاهده نمونه دفترچه
سال : 1399
گروه : ---
مشخصات فایل : 1.27MB / PDF
قیمت : 50,000 ريال
آزمون های برگزار شده
تحلیل تخصصی سرفصلهای آزمون دکتری مهندسی پزشکی - بیومکانیک ۱۳۹۹
بررسی تستهای کنکور دکتری سال ۱۳۹۹ در گرایش بیومکانیک بیانگر آن است که سوالات از رویکردهای صلب کلاسیک فراتر رفته و بر پایههای تئوریک محیطهای پیوسته زیستی و مدلسازی رفتار مکانیکی بافتها استوار هستند:
- مکانیک بافتهای زیستی (Mechanics of Biological Tissues): مدلسازی رفتارهای ناهمسانگرد (Anisotropic)، هایپرالاستیک (مدلهای مونی-ریولین، اوگدن و فونگ) در بافتهای نرم (نظیر عروق، تاندونها و رباطها)، تحلیل ویسکوالاستیسیته خطی و غیرخطی (توابع خزش و رهایش تنش)، مدلهای تخلخل-الاستیک (Poroelasticity) در غضروف مفصلی و تئوری بازسازی و تطبیق استخوان (قانون ولف و اثر تنش بر دانسیته استخوانی).
- دینامیک سیستمهای چندجسمی و کینزیولوژی حرکتی (Multibody Dynamics & Gait Analysis): تحلیل سینماتیک مستقیم و معکوس اندامها، حل معادلات سینتیک به کمک فرمولاسیون لاگرانژ و نیوتن-اویلر، تحلیل توزیع بار عضلانی با روشهای بهینهسازی استاتیکی و دینامیکی، ثبت و آنالیز فازهای چرخه راهرفتن با صفحات نیرو (Force Plates) و سیستمهای موشنکپچر.
- مکانیک سیالات زیستی و همودینامیک (Biofluid Mechanics): رفتار غیرنیوتنی خون (مدلهای کاسون و کارو-یاسودا)، پروفیلهای سرعت و پدیدههای جریان ضربانی در عروق بزرگ (عدد ورسلی Womersley Number)، تنش برشی دیواره (WSS) و گرادیان نوسانی تنش برشی (OSI) به عنوان عوامل محرک بروز آترواسکلروزیس، و اندرکنش سیال و سازه (FSI) در دریچههای قلبی و آئورت.
- طراحی و تحلیل شکست ایمپلنتها و بیومکانیک ارتوپدی: اثر پدیده شیلدینگ تنش (Stress Shielding) ناشی از عدم انطباق مدول یانگ بین تیتانیوم/فولاد با بافت کورتیکال استخوان، آنالیز میکروترکها و خستگی در بیومتریالها، و تحلیل اندرکنش پروتز و بافت استخوانی زیر بارگذاریهای سیکلی فیزیولوژیک.
جدول ساختار آزمون و ضرایب دکتری مهندسی پزشکی - بیومکانیک
اطلاعات امتحانی و وزندهی به بخشهای گوناگون آزمون دکتری بیومکانیک بر اساس مصوبات شورای سنجش و آموزش کشور به قرار زیر است:
| ردیف | مجموعه امتحانی | سرفصلهای تحت پوشش | ضریب | مدت زمان |
|---|---|---|---|---|
| ۱ | مجموعه دروس تخصصی | بیومکانیک پیشرفته، مکانیک بافت، دینامیک حرکت، سیالات زیستی و مقاومت مصالح پیشرفته | ۴ | ۱۲۰ دقیقه |
| ۲ | استعداد تحصیلی | استدلال تحلیلی، درک ساختار دادهها، توانایی منطقی و حل مسائل محاسباتی | ۱ | ۶۰ دقیقه |
| ۳ | زبان عمومی و تخصصی | گرامر پیشرفته، واژگان جنرال و آکادمیک، و درک متون متون مهندسی بیومکانیک | ۱ | ۳۰ دقیقه |
نقشه راه و راهکارهای موفقیت در مصاحبه دکتری بیومکانیک
کمیتههای مصاحبه دکتری بیومکانیک در دانشگاههای برتر (مانند دانشگاه صنعتی شریف، امیرکبیر و علم و صنعت)، علاوه بر تواناییهای تئوریک، بر مهارتهای نرمافزاری و تلفیق محاسبات مهندسی با کاربردهای کلینیکی تاکید دارند:
- تسلط بر ابزارهای تحلیل المان محدود (FEA) و جریان محاسباتی (CFD): تسلط عمیق بر نرمافزارهای استاندارد نظیر
Abaqusو بهویژه کدنویسی سابروتینهای تخصصی (UMAT / VUMATبرای مدلسازی هایپرالاستیک و بافت آسیبپذیر)، نرمافزارANSYS Fluentجهت مدلسازی جریان خون، و پلتفرم متنبازFEBio. - مهارت در شبیهسازی اسکلتی-عضلانی و بازسازی تصویر: تجربه عملی کار با
OpenSimجهت برآورد نیروهای فعال عضلانی و ابزارهای استخراج هندسه کلینیکی از دادههای DICOM نظیرMimicsو3D Slicer. - انتخاب پروپوزال مبتنی بر لبه دانش مهندسی پزشکی: ارائه ایدههایی در زمینههای:
- مدلسازی دوقلوی دیجیتال (Digital Twin) سیستم قلبی-عروقی برای برنامهریزی جراحیهای مداخلهای.
- بهینهسازی توپولوژی و ساخت ساختارهای متخلخل ارتوپدی با پرینترهای سهبعدی فلزی (Additive Manufacturing).
- اندرکنش مکانوبیولوژی سلولی و اثر تنشهای موضعی بر تمایز سلولهای بنیادی در داربستهای مهندسی بافت.
پرسشهای متداول داوطلبان دکتری بیومکانیک (FAQ)
پدیده شیلدینگ تنش (Stress Shielding) در تعویض مفصل ران چیست و چگونه مهندسی میشود؟
این پدیده زمانی اتفاق میافتد که یک ایمپلنت ارتوپدی با صلبیت مکانیکی (مدول یانگ) بسیار بالاتر از استخوان مجاور درون کانال فمور قرار میگیرد. به دلیل بالا بودن سختی ایمپلنت، بخش عمده بارهای اعمالی توسط ساقه فلزی تحمل شده و استخوان طبیعی پیرامون از تنش محروم میماند. بر اساس قانون ولف، این کاهش تنش منجر به بازجذب کلسیم و پوکی استخوان (Osteopenia) و نهایتاً لق شدن ایمپلنت میشود. راهکار مهندسی آن، استفاده از سازههای مشبک متخلخل با سختی تطبیقیافته و طراحی ژئومتریهای با گرادیان عملکردی (FGM) است.
نقش عدد ورسلی (Womersley Number) در دینامیک سیالات بیولوژیکی چیست؟
عدد بدون بعد ورسلی ($alpha = R sqrt{omega / u}$) نسبت نیروهای اینرسی ناشی از تپش یا نوسان جریان به نیروهای لزجت (ویسکوز) را بیان میکند. در عروق بزرگ نظیر آئورت با قطر بالا و ضربان طبیعی، مقدار ورسلی بزرگ ($alpha > 10$) بوده که نمایانگر غلبه نیروهای اینرسی، تخت بودن پروفیل سرعت در هسته مرکزی جریان و اختلاف فاز میان گرادیان فشار و سرعت است. در مقابل، در میکروعروق عدد ورسلی کوچک بوده و جریان شبهپایدار با پروفیل پارابولیک پوازی حاکم است.
چرا بافتهای نرم کلاژنی را در رژیم رفتاری الاستیک خطی مدل نمیکنند؟
بافتهای کلاژنی نظیر رباطها و دیواره شریانها در منحنی تنش-کرنش رفتار غیرخطی شدید به صورت «J-Shape» نشان میدهند. در کرنشهای پایین، رشتههای موجدار کلاژن صاف میشوند (منطقه انگشتی یا Toe Region با سختی کم)، اما با افزایش کشش و همراستا شدن کامل فیبرها، سختی بافت به صورت نمایی افزایش مییابد. به علاوه این بافتها تراکمناپذیر، ناهمسانگرد و دارای کرنشهای بزرگ هستند که مدلهای الاستیک خطی قادر به بازنمایی فیزیکی آنها نبوده و نیازمند توابع چگالی انرژی کرنش هایپرالاستیک غیرخطی میباشند.
سوالات و پاسخ سوالات دکتری - بخش پانصد و هجدهم ( بیشتر ... )