.:: دکتری ::..:: کارشناسی ارشد ::.مهندسی پزشکی - بیومکانیکمعرفیمهندسی پزشکی علم استفاده از ایده ها و تکنیکهای مهندسی در حوزه بایو است و در گرایش بایومکانیک، از أصول علم مکانیک در حوزه بایو و پزشکی استفاده می شود. این شاخه از مهندسی پزشکی بسیار گسترده بوده و شامل استفاده از قوانین دینامیک، ترمودینامیک، مکانیک جامدات و مکانیک سیالات برای مطالعه حرکت بایوذرات و نیز جریانهای بایوسیالات، مطالعه مکانیک بافت، سلولی و مولکولی، تحلیل رفتارهای سلولی و انتقال مواد در سیستمهای بایولوژیکی، تحلیل رفتارهای حرکتی، و طراحی و ساخت دستکاههای تشخیصی و درمانی است. از دستاوردهای این شاخه از دانش و فناوری می توان به ساخت تراشه های مایکروفلویدیک و سیستمهای آزمایشگاه و ارگان بر روی تراشه، تجهیزات آزمایشگاهی و حسگرهای پیشرفته، ارگانهای مصنوعی، ارتزها و پروتزها، و رباتهای جراح اشاره کرد. همچنین درک بهتر از عملکرد ارگانهایی مانند قلب و سیستم گردش خون، ریه، کلیه، کبد، استخوانها و سامانه اسکلتی-عضلانی، و غیره و نیز رفع ایرادات و بیماریها به روشهای مهندسی از دستاوردهایی است که بیومکانیک نقش مهمی در آن داشته است. مهندسی هوا فضا: آیرودینامیکمعرفیاز مهمترین و اساسیترین پایههای هوافضا بهشمار میرود. علم آیرودینامیک به مطالعه و بررسی جریان هوا و محاسبه نیروها و گشتاورهای ناشی از آن بر روی جسم پرنده، میپردازد. مهندسین هوافضا در این گرایش جریانهای پیچیده در اطراف جسم پرنده را تحلیل میکنند و با بدست آوردن نیروهای آیرودینامیکی به بررسی پایداری و طراحی سازه شناور در سیال (بیشتر هوای اطراف زمین که در ارتفاعات مختلف فاکتورهای متفاوت دارد، مورد بحث است) میپردازند. به جز تحلیل، همواره یکی از اصلیترین دغدغههای مهندسین آیرودینامیک، طراحی بالها و بدنههایی با بیشترین کاربرد و کمترین هزینه است. زمینه علمی گرایش آیرودینامیک موارد زیر را در بر میگیرد. • آنالیز و تحلیل جریان هوا • بررسی و تحلیل نیروها و گشتاورهای ناشی از جریان هوا روی وسیله پرنده هوایی • بررسی پایداری و طراحی سازه با به دست آوردن نیروهای آیرودینامیکی روی وسیله پرنده هوای مهندسی هوا فضا: جلوبرندگیمعرفیدانش پیشرانهها به مطالعه و بررسی سامانههای جلوبرنده (موتور)، اعم از موتورهای هوازی و غیرهوازی میپردازد. موتورهای هوازی شامل موتورهای پیستونی و توربینی است که از هوا بهعنوان اکسیدکننده استفاده نموده و سوخت را با خود حمل میکنند. اما موتورهای غیرهوازی مانند موتور فضاپیماها است که سوخت و اکسیدکننده را با خود حمل میکنند. در این دانش نحوه تولید نیروی رانش و همچنین ساختار کلی انواع موتورهای هوافضایی بررسی و مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرد. طراحی و تعیین میزان عملکرد انواع سامانههای جلوبرنده نیز بسیار مورد توجه مهندسین پیشرانش هستند. این گرایش بسیار شبیه به مکانیک (گرایش تبدیل انرژی) میباشد و دروس مشترک بسیاری با هم دارند و زمینههای کاری بیشتری نسبت به گرایشهای دیگر هوافضا دارد. حوزه مطالعاتی پیشرانش یا جلوبرندگی شامل موارد زیر است. • مطالعه و آنالیز موتورهای هوافضایی شامل انواع موتورها مهندسی هوا فضا: دینامیک پرواز و کنترلمعرفیدینامیک پرواز با بهرهگیری از دادههای هواپویشی، هندسی و وزنی، به مطالعه و بررسی رفتار و حرکات هواپیما میپردازد. در واقع علم دینامیک پرواز به بررسی برد، مسافت نشست و برخاست (طول باند)، میپردازد. بهطور خلاصه، تحلیل نحوه حرکت یک وسیله در هوا یا فضا و ارائه طرحهایی بهمنظور بهینهسازی این حرکت، وظیفه دینامیک پرواز و کنترل است. در مبحث دینامیک پرواز وسایل پرنده در ابتدا تعادل نیرویی پرنده مورد بررسی قرار میگیرد و بعد از آن به پایداری پرنده پرداخته میشود. این گرایش عهدهدار طراحی سطوح مختلف کنترلی پرنده در جهت پرواز متناسب یا مأموریت آن است. علم دینامیک پرواز و کنترل موارد زیر را شامل میشود. • آنالیز و بررسی حرکات و رفتار وسیله پرنده هوایی از نظر برد • مداومت پروازی در رژیمها و سرعتهای مختلف پروازی • مطالعه پایداری، عملکرد و کنترل وسایل پرنده با توجه به دیتاهای موجود آیرودینامیکی، هندس مهندسی هوا فضا: سازه های هواییمعرفیسازههای هوافضایی به مطالعه، بررسی و بهینهسازی سازههای هواپیما و دیگر وسایل پرنده میپردازد. هدف اصلی آن طراحی و تحلیل سازههایی است که علاوه بر استواری کافی در مقابل بارهای آیرودینامیکی و دیگر بارهای استاتیکی وارد بر وسایل پرنده، کمترین وزن ممکن را نیز داشته باشند. ضمن اینکه باید بتوانند در برابر ارتعاشات و سایر عوامل محیطی نظیر تغییرات زیاد و سریع دما و رطوبت نیز مقاوم باشند.گرایش سازه به دلیل تناسب بسیار زیادی که با گرایش جامدات مکانیک دارد؛ مورد توجه مهندسان مکانیک و هوافضا میباشد. محدوده فعالیت گرایش سازه های هوافضایی شامل موارد ذیل است. • کاهش وزن وسیله پرنده • طراحی سازهای که با داشتن حداقل وزن، استحکام کافی را در برابر بارهای وارده را داشته باشد. |