механика и математическое моделирование что это такое

«Механика и математическое моделирование» (бакалавриат)

Механика и математическое моделирование

Степень: Академический бакалавр

Наиболее распространенные экзамены при поступлении:

Содержание статьи:

Профессии

Академические бакалавры имеют возможность работать в любых сферах науки, промышленности, производства, управления, связанных с математикой, инжинирингом, физикой, механикой и программированием.

Описание специальности

За время обучения студенты приобретают научные знания по компьютерному моделированию различных механических процессов. Ученики изучают вычислительную математику, механику и биомеханику, теорию устойчивости электромеханических устройств, степень упругости, плотности и пластичности материалов. Осваивают статическую и динамическую прочность различных объектов и другие науки, так или иначе связанные с теоретической механикой, математикой, инжинирингом, сопроматом.

В процессе обучения студенты развивают способности к аналитическому мышлению, изучают основы экономики и управления производством, учатся применять на практике основы фундаментальной математики, механики, физики и других естественных наук.

Особенностью обучения на специальности «Механика и математическое моделирование» является большое количество нормо-часов, посвящённых практикумам. Где студенты имеют уникальную возможность применить свои теоретические знания в деле, анализировать и синтезировать конкретную информацию. Часть практикумов посвящена работе с программами компьютерно-математического моделирования, предназначенными для имитации технологических процессов на экране монитора.

Выпускники находят применение своим знаниям в инжиниринговых центрах промышленных компаний, газовых и нефтяных отраслях, транснациональных корпорациях, исследовательских и конструкторских бюро, в том числе – зарубежных, занимающихся разработкой новых инженерных технологий.

Основные предметы при обучении на специальности

Кроме того, студенты изучают философию, историю, иностранный язык и ОБЖ (основы безопасности жизнедеятельности). Обязательные дисциплины: физическая культура и прикладная физическая культура.

Сроки обучения

Срок получения очного образования по специальности «Механика и математическое моделирование» составляет 4 года (включая каникулы). Очно-заочная и дистанционная форма обучения, по решению ректората, может быть увеличена на срок от шести месяцев до года.

Навыки и умения, приобретаемые в ходе подготовки

В ходе обучения бакалавр приобретает профессиональные навыки, необходимые для грамотного инжиниринга и аналитики сложных механических объектов средствами компьютерного и / или физического анализа.

Источник

Механика и математическое моделирование что это такое

Направление «Механика и математическое моделирование» – это ветвь прикладной математики, которая занимается математическим моделированием сложных физических процессов в твердых телах, жидкостях, газах и плазме.

Механика является основой технической цивилизации мира. Сегодня новые знания в области механики «дают» вычислительное моделирование и экспериментальные исследования на уникальных видах оборудования. Испытательное оборудование играет определяющую роль при создании новых материалов. В настоящее время прорывными видами экспериментов являются испытания на микро- и наноуровнях.

Моделирование, базирующееся на современном состоянии теоретической и экспериментальной науки и вычислительных технологий, предполагает высокий уровень знания математики. Студенты-механики в большом объеме изучают информационные технологии, пакеты прикладных программ и программирование. Цель такого изучения – вычислительное моделирование в различных областях механики.

Студенты получают фундаментальную подготовку в области математики и компьютерных наук, механики и математического моделирования процессов и технологий. Основные направления специализированной подготовки:

Выпускники данного направления являются специалистами как в области построения математических моделей в механике, так и области компьютерных наук. Создание и исследование движущихся объектов требует больших финансовых затрат. Поэтому первым этапом является моделирование соответствующих процессов и явлений с использованием современных информационных технологий.

Трудоустройство. Компьютерные фирмы, вычислительные центры крупных предприятий, конструкторские бюро крупных заводов, научные учреждения, учебные учреждения.

Источник

«Механика и математическое моделирование»

Специальность «Механика и математическое моделирование» – это уникальное сочетание фундаментальных знаний в области механики, серьезной математической подготовки, высокопрофессиональных навыков программирования и математического моделирования процессов и технологий.

Образовательная программа включает в себя изучение вычислительной математики, механики и биомеханики, теории устойчивости электромеханических устройств, степени упругости, плотности и пластичности материалов. Студенты приобретают навыки компьютерного моделирования различных механических процессов, а также осваивают науки, так или иначе связанные с теоретической механикой, математикой, инжинирингом, сопроматом. Однако при обучении акцент делается не только на «чистой математике», но и на понимании происхождения и протекания тех или иных явлений окружающей среды. Более того, в процессе обучения студенты развивают способности к аналитическому мышлению, изучают основы экономики и управления производством, а также многие другие дисциплины.

Особенностью обучения по данной специальности является большое количество вычислительных практикумов, в том числе компьютерных, в рамках которых студенты получают возможность применить теоретические знания, анализировать и синтезировать конкретную информацию.

Благодаря тому, что выпускники профиля получают фундаментальную подготовку по математике и компьютерным наукам, они могут реализовать свой потенциал как в области механики, так и в сфере компьютерных технологий. Местом трудоустройства могут стать инжиниринговые центры промышленных компаний, организации газовой и нефтяной отрасли, вычислительные центры крупных предприятий, транспортные корпорации, учебные учреждения или научно-исследовательские институты, конструкторские бюро, компьютерные компании, а также другие структуры бизнеса и экономики.

Источник

Что такое механика и математическое моделирование?

« Механикой в широком смысле этого слова называется наука,
посвящённая решению любых задач, связанных с изучением движения или равновесия
тех или иных материальных тел и происходящих при этом взаимодействий между телами…»
Тарг С. М.

Всё во вселенной движется (равновесие можно рассматривать как частный случай движения). Падение капли дождя, яблока, движение человека, автомобиля, самолёта, ракеты, Луны, Земли, комет, равновесие зданий, мостов и других сооружений изучаются в механике.

Но тела перемещаются не только как целые. Отдельные части тела могут двигаться относительно друг друга, то есть тело деформируется. В полёте капля дождя претерпевает разнообразные преобразования, распадается и объединяется с другими каплями. Самолёт в полёте испытывает нагрузки, которые, например, вызывают изгибные колебания крыльев. Деформируются здания под действием собственного веса, находящихся в нём людей и вещей, внешних ветровых нагрузок. Даже с виду покоящиеся и неизменяемые тела изменяют свои размеры, незаметные без специального оборудования.

Любые тела и конструкции, природные и рукотворные (дерево, тело человека, здание, автомобиль, элементы микроэлектроники) с течением времени подвергаются тем или иным нагрузкам, вызывающим не только деформацию, но, возможно, локальное или глобальное разрушение. Деформации и вызывающие их нагрузки, причины разрушения конструкций также изучаются в механике.

В настоящее время механика развилась в разветвленную фундаментальную науку с множеством направлений и специальных разделов. От рычага Архимеда, исследования Галилея о свободном падении тел, закона Гука о растяжении стержней механика перешла к исследованию прочности кораблей и ракет, исследованию закономерностей деформирования грунтов и горных пород, конструированию новых материалов с заданными свойствами, новых средств передвижения, исследованию роста и деформирования живых тканей, изучению нанообъектов… Новые проблемы открываются на стыках наук и направлений.

Механика, с одной стороны, – это фундаментальная наука, изучающая свойства и динамику тел и создающая математический аппарат и модели для изучения деформирования различных сред. С другой стороны, механика – прикладная наука, результаты которой используются в инженерном деле.

Источник

Механика и математическое моделирование: будущее начинается сейчас!

Специалисты в области компьютерного моделирования востребованы с тех пор как появились первые компьютеры в середине прошлого века, а сейчас в эпоху стремительного развития суперкомпьютеров – востребованы как никогда. В настоящее время вычислительный эксперимент успешно заменяет многие дорогостоящие натурные эксперименты.

Что же такое вычислительный эксперимент? Он включает в себя разработку математической модели – системы уравнений, описывающей конкретный физический процесс; вычислительный алгоритм, на основе которого пишется программный комплекс и обработку полученных результатов. В современных физических экспериментах вещества или материалы подвергается сверхсильным воздействиям, при которых прямое измерение физических характеристик затруднено или вообще невозможно, поэтому разработка математической модели, адекватно описывающей физические процессы является сложной и актуальной задачей. Программные комплексы, созданные на основе этих моделей, позволяют решать такие задачи как: обтекания воздушными потоками корпусов летательных аппаратов, моделирование течений в сложных системах трубопроводов с высоким давлением, расчет распространения фронта горения при лесных пожарах и детонационных волн при взрывных работах, защита наземных объектов от воздействия ударных волн техногенного и природного происхождения.

Студенты, закончившие бакалавриат по данному направлению, продолжают обучение в магистратуре ЮУрГУ, успешно поступают в магистратуру МГУ и СПбГУ. В дальнейшем трудоустраиваются на предприятия госкорпораций «Росатом», «Роскосмос» и предприятия нефтегазовой промышленности.

«Я поступил на факультет Математики, механики и компьютерных технологий, потому что еще со школы тяготел к изучению математики и физики. Именно из-за последней я выбрал направление подготовки «Механика и математическое моделирование» кафедры «Вычислительная механика». Еще на 3 курсе я понял, что получил то, что ожидал. На кафедре идет научная работа, к которой привлекаются студенты. Например, я занимался разработкой уравнений состояния взрывчатых веществ. На самом деле это интересно и увлекательно. Колоссальные знания и бесценный опыт работы в вычислениях и обработке данных, позволили мне с легкостью поступить в магистратуру СПбГУ и продолжить научную деятельность в исследовательской лаборатории им. П.Л. Чебышева. Где в рамках сотрудничества с ПАО «ГазпромНефть» сотрудники лаборатории ведут исследования по проекту «Экспертиза и выявление новых подходов и методов, характеризующих работу пласта: вытеснение вязких несжимаемых жидкостей, описание и моделирование межскважинного пространства», – из интервью выпускника 2019 года Константина Калинина.

Мнение о наших выпускниках Инги Равильевны Макеевой, начальника лаборатории «Российского Федерального Ядерного Центра – Всероссийского научно-исследовательского института технической физики» (РФЯЦ-ВНИИТФ):

«В РФЯЦ-ВНИИТФ актуальными являются задачи расчётно-экспериментального исследования поведения веществ и материалов при динамических и статических нагрузках. Соответственно, очень востребованы специалисты, обладающие компетенциями в области механики сплошных сред, свойств веществ и компьютерного моделирования сложных физико-химических процессов. Выпускники направления Механика и математическое моделирование обладают такими компетенциями и востребованы на нашем предприятии. Более того, мы принимаем активное участие в подготовке этих специалистов»

«Российского Федерального Ядерного Центра – Всероссийского научно-исследовательского института технической физики» – это возможность применить свои компетенции, знания и реализовать свой потенциал в области научных исследований и технологий.

Источник