Основни резултати, резултати от работата и планове за бъдещето
Бакалавър
През 2015 г. се проведе първият випуск бакалаври в направление с профил "Експериментална механика и компютърно моделиране в механиката". Осем от всеки десет души, постъпили в катедра „Технико-машинно инженерство“ през 2011 г., защитиха успешно своите дипломни работи и получиха бакалавърска степен по инженерство.
Разработен учебен план за бакалавърска подготовка в областта на "Механика и математическо моделиране"доказа своето високо качество. В сравнение с предишната специалност по механика, неосновните предмети бяха премахнати, съотношението между физико-математическия цикъл от дисциплини и специалните курсове, физико-механичната практика и изчислителния експеримент беше балансирано. На официално ниво е въведено обучение за работа с универсалния „тежък“ изчислителен комплекс ANSYS (ANSYSIInc., САЩ), който е един от трите основни комплекса с крайни елементи, използвани в индустрията за разработване на ново оборудване. Въз основа на натрупания опит и във връзка с по-нататъшното развитие на федералната държава образователен стандартПрограмата за бакалавърска степен ще продължи да се усъвършенства и оптимизира за нуждите на високотехнологичното производство.
В резултат на това постигнатото ниво на овладяване на осн образователна програмаДипломираният бакалавър се оказа по-висок от дипломирания специалист (4,1 срещу 3,8), а представените дипломни работи за бакалавър, въпреки по-краткото време за подготовка, „победиха“ дипломите за специалист (4,6 срещу 4,2). В същото време самите решени научни и практически проблеми предизвикаха жив интерес сред членовете държавна комисияи дълги дискусии.
Магистърска степен
Тази година се проведе първият прием за новата магистърска програма "Динамика и якост на сложни механични системи"посоки "Механика и математическо моделиране". Девет души дойдоха при нас, включително завършили бакалавърската програма „Експериментална механика и компютърно моделиране в механиката“.
Нивото на бакалавърска степен е само първото ниво в руската и световната образователна система. Осигурява основно теоретично ниво и някои практически умения. Въпреки това, за да се реши основната задача на руската индустрия днес - създаването в най-кратки срокове на глобално конкурентоспособни и търсени продукти от ново поколение - са необходими специалисти от нова формация - „инженерни и технологични специални сили“, чието обучение може да се извършва само в магистърски програми, фокусирани върху високотехнологичния сектор на икономиката. Именно това е програмата, която предлагаме на нашите магистри.
Инженерите на 21-ви век са инженери по научноизследователска и развойна дейност, които владеят всички напреднали технологии от световна класа, способни да „пробиват стени“, „разрешават неразрешими проблеми“, да правят иновативни пробиви и в крайна сметка да гарантират създаването на промишлени продукти на нов поколение.
Разпределение, практика
Разпределението тази година беше по-активно от всякога, което е свързано с края на специалностите и двойното дипломиране. Въпреки това няма особен интерес към завършилите специалисти в сравнение с завършилите бакалаври. „Гладът“ за инженери, разработващи нови технологии, само нараства. Машинните инженери са търсени във всички отрасли на машиностроенето: тежко, енергийно, автомобилно, корабно, авиационно и ракетно инженерство. Посетиха ни както стари партньори (Завод за автокранове Галич, Федерален ядрен център - Изследователски институт по техническа физика, ООО "Прогрестех-Дубна", АД "Газпромтрубинвест"), така и нови, сред които Експерименталният машиностроителен завод на името на. Мясищев, занимаващ се със създаването на авиационно, космическо, аеростатично и кацащо оборудване. Именно там повечето от завършилите тази година механици отидоха в дизайнерския отдел за много прилична заплата.
Производствена практика 3-та година бакалавърска степен "Механика и математическо моделиране"беше много успешен. След дълго прекъсване студентите работиха в супероборудваната лаборатория за изпитване на материали на групата компании Dipos (Иваново), в Центъра за иновации Proton (Владимир). Особено бих искал да отбележа практиката в предприятието „ГосМКБ „Радуга“ на името на. А.Я.Березняк" (Дубна), който произвежда високоскоростни самолети, и в Московския инженерен център на голямата международна компания FESTO, Германия.
Основни въпроси на механиката
Кинематика
Механиката изучава най-простите форми на движение, срещащи се в материалния свят, които се обединяват под общото наименование механично движение.
Под механично движение ще разбираме промяна в относителното положение на един материален обект по отношение на друг материален обект. Това е едно от най-важните свойства на механичното движение: неговата относителност.
Основните въпроси, които възникват, когато се опитваме да характеризираме механичното движение на даден материален обект, са следните:
1. Как се движи този обект?, тоест какъв е видът и характерът на неговото относително движение?
2. Защо този обект се движи по този начин, а не по друг?, тоест какви са причините, които предизвикват този специфичен вид и характер на движението на въпросния обект?
Търсенето на отговор на първия от тези въпроси се извършва от раздела на механиката - кинематиката, а вторият - динамиката.
Изводи: Механично движениеотносително и е най-простата форма на движение на материята. Основни въпроси на механиката: Как и защо се движи материален обект?
В зависимост от свойствата на материалния обект, естеството и вида на неговото движение, в механиката се използват най-простите физически модели:
материална точка (частица) - обект (тяло), чиито размери могат да бъдат пренебрегнати в сравнение с характерния размер на движението, в което този обект участва.
Тук следва да се обърне внимание на относителния характер на понятието и неговата абстрактност. Всеки реален обект има крайни размери, които в дадена конкретна ситуация могат или не могат да бъдат пренебрегнати.
Например, като се има предвид движението на Земята около Слънцето, тя може да се счита за материална точка, тъй като радиусът на Земята R s = 6400 km е значително по-малък от радиуса на нейната орбита около Слънцето R s = 1,5 × 10 8 км. От друга страна,
Когато се разглежда ежедневното въртене на Земята около собствената й ос, е невъзможно да се приложи моделът на „материалната точка“ към Земята.
Когато се изучава движението на тяло или система от тела, когато понятието материална точкане може да се използва, често е полезно да се използва друг физически модел, наречен система от материални точки.
Същността на този модел е, че всяко тяло или система от тела, чието движение трябва да се изследва, се разделя мислено на малки области (материални точки), чиито размери са значително по-малки от размера на тялото или системата от тела. В този случай изучаването на движението на тяло или система от тела се свежда до изучаване на движението на отделни участъци от системата, тоест материалните точки, от които се състои тази система. В този случай, разбира се, трябва да се вземе предвид дали материалните точки взаимодействат помежду си или не.
Частен случай на модела “система от материални точки” в механиката е моделът т.нар твърдо:
твърдо - е система от материални точки, взаимно споразумениекойто не се променя по време на това движение.
Обърнете внимание на относителността на този модел.
Граничен случай на модела твърдое абсолютно твърдо тяло. В абсолютно твърдо тяло разстоянието между всякакви произволни частици не се променя при никакви обстоятелства. Абсолютно твърдото тяло е абстрактен модел, тъй като нито едно реално тяло няма това свойство.
За да се опише движението на материална точка се използва модел - траектория .
Траектория на движение се нарича въображаема линия, по която се извършва движението на дадена материална точка.
Ако тази линия е права линия или нейна отсечка, тогава казват, че движението на материалната точка е праволинейно, в противен случай движението е криволинейно. За описание на видовете движение на твърдо тяло се използват модели на транслационно и ротационно движение.
Прогресивен Това е движението на твърдо тяло, при което всяка права линия, прикрепена към това тяло, остава успоредна на себе си по време на движението си.
Характерна особеност на такова движение е, че траекториите на всички материални точки, които съставляват твърдо тяло, имат еднаква форма и размер и при паралелно изместване могат да се комбинират помежду си.
Ротационен е движението на твърдо тяло, при което всички негови материални точки се движат кръгово. В този случай центровете на тези кръгове са разположени на една права линия, наречена ос на въртене.
Произволното движение на твърдо тяло винаги може да бъде представено като набор от едновременни транслационни и ротационни движения.
Изводи: Основните физически модели на механиката са материална точка, система от материални точки и твърдо тяло. Движението на материална точка се определя от понятието „траектория на движение“. Траекториите могат да бъдат праволинейни и криволинейни. Движението на твърдо тяло може да се сведе до две форми: постъпателно и ротационно.
- Бакалавър
- 01.03.01 Математика
- 01.03.02 Приложна математика и компютърни науки
- 01.03.03 Механика и математическо моделиране
- 01.03.04 Приложна математика
- Специалност
- 01.05.01 Фундаментална математика и механика
Бъдещето на индустрията
С какви технологии трябва да разполага една държава, за да бъде силна и независима в 21 век? пространство, ядрената енергия, криптиране, дизайн, хуманитарни технологии - математиката е необходима за всички тези и много други технологии, без които бъдещето е немислимо.
Математиката е основата, основата за всички природни науки и много хуманитарни науки. Благодарение на развитието на тази наука човечеството направи впечатляващ технологичен скок през последния век. Без математика е невъзможно развитието на физиката, химията, инженерството, програмирането, архитектурата и много други дисциплини. Без да знаете математика, не можете да построите къща или да проектирате двигател. вътрешно горене, създайте компютърна програма. Математиката е средство, инструмент за други научни дисциплини, с помощта на който можете да преведете реалните свойства на обект или система в абстрактни математически символи и да изградите модели на бъдещата работа на системата или обекта. Математиката е универсален език, който може да бъде разбран във всяка страна.
Без познания по математика за живеене модерен святневъзможно в периода на глобализация. Но ако основните основи на тази наука са достатъчни за повечето хора, тогава за успешна работа в някои области човешка дейностизисква задълбочени познания по тази дисциплина.
Може би в бъдеще границата между математиката и другите науки ще бъде изтрита, но сега специално обучените математици са абсолютно необходими в индустрии с интензивно знание от всякакъв профил, в социологията, политиката и образованието.
Ползи от обучението
- Фундаментална математическа подготовка, даваща възможност за активна работа в най-сложните области на съвременната механика; задълбочени познания по програмиране, позволяващи компютърно моделиране на процеси и явления в различни системи
- Наличие на съществуващи научни школикоито позволяват на учениците да се ангажират активно изследователска работадиректно към университета
- Изключителен екип от преподаватели и изследователи, които осигуряват обучение във всички области на съвременната механика
- Работа върху уникални експериментални съоръжения в нашите собствени лаборатории, комбинация от теоретични и експериментални подходи, позволяващи на завършилите да изучават цялостно най-сложните проблеми на механиката
- Овладяване на приложни програми за решаване на проблеми на теоретичната механика, хидроаеромеханиката и теорията на еластичността (ANSYS, FLUENT и др.) и създаване на собствени алгоритми и програми за специфични проблеми на съвременната механика с помощта на най-модерните компютърни технологии
Известни учители
- Н. Ф. Морозов - ръководител на катедрата по теория на еластичността на Санкт Петербургския държавен университет, академик на Руската академия на науките, професор, доктор на физико-математическите науки. Специалист по нелинейна теория на еластичността, математически методи на механиката на разрушаването. Автор на повече от 200 публикации в Scopus и Web of Science
- П. Е. Товстик - ръководител на катедрата по теоретична и приложна механика на Санкт Петербургския държавен университет, професор, доктор на физико-математическите науки, лауреат държавна наградаРуска федерация, заслужил деец на науката на Руската федерация, носител на Ордена на честта, почетен професор на Санкт Петербургския държавен университет. Специалист в областта на асимптотични и числени методи в теоретичната механика, теория на тънкостенните конструкции, механика на твърдото тяло и наномеханика. Автор на над 250 бр научни трудове, от които десет са монографии и учебници
- Ю. В. Петров - професор в Санкт Петербургския държавен университет, ръководител на отдел „Екстремни състояния на материали и конструкции“ в Института по машиностроене на Руската академия на науките, член-кореспондент на Руската академия на науките, професор , доктор на физико-математическите науки. Специалист по динамична теория на еластичността и пластичността, физика и механика на ударно-вълновите процеси, динамика на деформация и разрушаване на твърди тела, детонация и експлозия. Автор на повече от 200 публикации в Scopus и Web of Science
- Е. В. Кустова - ръководител на катедрата по хидроаеромеханика на Държавния университет в Санкт Петербург, доктор на физико-математическите науки, професор на Руската академия на науките. Специалист в областта на кинетичната теория на процесите на пренос и релаксация в неравновесно реагиращи газове, изследвания на преноса на топлина и маса на повърхността на самолети, навлизащи в атмосферата на Земята и Марс. Автор на повече от 200 научни труда, включително повече от 120 публикации в Scopus и Web of Science, пет монографии и учебници
Бъдеща кариера
Места за практика
Обучението включва преминаване на образователни, изследователски и индустриална практикана базата на катедри и научни лаборатории на Санкт Петербургския държавен университет.
Списък на основните професии
Завършилите програмата са готови за успех професионална дейноств изследователски, проектантски и дизайнерски институти, в строителната индустрия, машиностроенето, в ракетната и космическата индустрия, биомеханиката, роботиката и други области на технологиите и природните науки, свързани с разработването и прилагането на математически методи. Те могат да работят като специалисти по научноизследователска и развойна дейност в областта на математическото моделиране, научни и приложни изследвания за наукоемки високотехнологични производства, производствени и технологични дейности. Възможен педагогическа работав областта на средното общо и професионално образование.
Организации, в които работят завършилите
Завършилите програмата продължават обучението си в магистърски програми в Санкт Петербургския държавен университет и други университети и работят в институти Руска академиянауки, в предприятията на Държавната корпорация Роскосмос, в дъщерните дружества на Газпром Нефт ПАО, в предприятията на Обединената корабостроителна корпорация АД, в концерна Алмаз-Антей ВКО АД, в Криловския държавен научен център, Централния институт на авиацията Двигателно инженерство на името на П. И. Баранов (ЦИАМ), предприятия от Инвестиционната група от компании "Мавис", в завода в Ижора, в корабостроителния НПО "Алмаз", в завода в Обухов, във Федералната държавна институция "Рубин".
Описание
Учениците, обучаващи се в този профил, изучават дисциплините от математическия цикъл (алгебра, геометрия, математически анализ), компютърни науки (бази данни, компютърна графика, операционни системи, езици за програмиране, 3D графика, паралелно програмиране), както и приложни и теоретични раздели на механика ( теоретична механика, механика на течност, газ и континуум, механика на деформируеми твърди тела, роботика, хидроаеромеханика). В учебния процес се обръща специално внимание на работилници, включително компютърни, в които се овладяват компютърни и експериментални методиизследване на състоянието и движението на материалните тела. В зависимост от избраната специализация, областите на интерес на студентите могат да включват такива дисциплини като физикохимична газова динамика, биомеханика, основи на нелинейната теория на тънкостенните конструкции, проблеми на динамичното разрушаване, теория на стабилността на плочи и черупки, методи за създаване на функционални и наноструктурирани материали и др.
С кого да работим
Поради факта, че завършилите профила получават фундаментално обучение по математика и компютърни науки, те могат да получат работа както в областта на механиката, така и в областта на компютърните технологии. Първото място на работа може да бъде компютърни центрове на големи предприятия, образователни институции, например изследователски институти, компютърни компании, проектантски бюраиндустриални организации, университети и бизнес и икономически структури. Освен това по време на обучението си младите хора могат да се занимават с изследователска работа, да участват в научни конференции, състезания, семинари и олимпиади и впоследствие да продължат обучението си в магистърска програма.
