Фундаментальная механика

01.05.01На английском и русском языках

Уровень обучения Cпециалитет

Форма обучения Очная

Продолжительность обучения 5 лет

Описание программы
  • Основная образовательной программа специалитета «Фундаментальная механика» нацелена на подготовку специалистов в области математики и механики, а также по междисциплинарным направлениям на стыке химии, физики, биологии, вычислительной математики, обладающих фундаментальными знаниями в области математики, механики и информатики и способных реализовывать новые идеи при решении исследовательских и практических задач
  • В ходе выполнения курсовых и научно-исследовательских работ обучающиеся принимают участие в реализации различных проектов, среди которых исследования по механике наноматериалов и сплавов с памятью формы, биомеханике, сверхзвуковой и экспериментальной аэродинамике, физико-химической газовой динамике и другие
  • Обучающиеся осваивают прикладные программы для решения задач теоретической механики, гидроаэромеханики и теории упругости и создают собственные алгоритмы и программы для конкретных задач современной механики на самой современной вычислительной технике.
Основные учебные курсы
  • Курсы по всем разделам математики: Алгебра, Математический анализ, Теория функций комплексной переменной, Аналитическая геометрия, Дифференциальная геометрия и тензорный анализ, Дискретный анализ, Дифференциальные уравнения, Теория вероятностей и математическая статистика, Методы вычислений, Функциональный анализ, Уравнения математической физики и др.
  • Курсы по программированию: Программирование и вычислительный практикум, Архитектура ЭВМ и операционные системы, Базы данных и операционные системы, Пакеты прикладных программ, Пакеты вычислительных программ, Компьютерные методы в механике
  • Курсы по механике: Теоретическая механика, Гидроаэромеханика, Теория упругости
  • Кроме общих курсов предлагаются специальные курсы по всем основным разделам механики:
  • Математические модели в механике и программирование
  • Метод конечных элементов
  • Устойчивость и управление движением
  • Экстремальные задачи в механике
  • Задачи робототехники
  • Задачи устойчивости конструкций
  • Колебания упругих тел
  • Устойчивость пластин и оболочек
  • Теория неголономных систем
  • Колебания и волны
  • Динамика космических аппаратов
  • Нелинейные задачи космодинамики
  • Динамика электромеханических систем
  • Динамика разреженного газа
  • Экспериментальная аэродинамика
  • Теория пограничного слоя
  • Релаксационные процессы в газах
  • Прикладная газодинамика
  • Неравновесные течения смеси газов
  • Газовая динамика
  • Вычислительная гидрогазодинамика
  • Физико-химическая газодинамика
  • Гиперзвуковая аэродинамика
  • Динамика вязкой жидкости
  • Многофазные течения
  • Нелинейные задачи гидроупругости
  • Движение твердого тела в жидкости
  • Введение в вязкоупругость
  • Теория ползучести, длительной и коррозионной прочности
  • Специальные задачи механики наноматериалов
  • Сопротивление материалов
  • Деформирование и разрушение твердых тел: статические и динамические задачи
  • Динамика высокоскоростного нагружения
  • Электромеханические модели твердых тел
  • Теория пластичности
  • Физические механизмы деформации и разрушения
  • Функциональные материалы
  • Биомеханика
  • Физическая  механика
  • Неравновесная термодинамика открытых систем
  • Магнитная газодинамика
  • Волновые процессы в сложных системах
  • Динамика корпускулярных пучков
  • Динамика заряженных корпускул и микрочастиц в околоземном пространстве
  • Граничные задачи нелокальной механики сплошных сред
  • Математическое моделирование в механике
  • Механика деформируемого твердого тела
  • Механика жидкости,  газа и плазмы 
  • Физическая механика сплошных сред
Преимущества обучения
  • Фундаментальные знания по математике и программированию дают возможность работать в наиболее наукоемких областях современной механики
  • Выдающийся коллектив преподавателей и научных сотрудников обеспечивает подготовку по теоретической механике, механике жидкости, газа и плазмы, механике деформируемого твердого тела, механике новых материалов, биомеханике
  • Наличие действующих научных школ позволяет студентам активно заниматься исследовательской работой непосредственно в Университете
  • Обучающиеся имеют возможность участвовать в грантах и проектах, посвященных актуальным теоретическим и прикладным проблемам механики
  • Возможность работы на уникальных экспериментальных установках в собственных лабораториях и сочетание теоретического и экспериментального подходов позволяет выпускникам комплексно исследовать наиболее сложные проблемы механики
  • Обучающиеся осваивают прикладные программы для решения задач теоретической механики, гидроаэромеханики и теории упругости (ANSYS, FLUENT и пр.), учатся создавать собственные алгоритмы и программы для решения конкретных задач современной механики на самой современной вычислительной технике
  • Обучающиеся имеют возможность заниматься исследованиями по грантам коллектива, участвовать в конкурсах молодежных проектов, участвовать с докладами в международных конференциях
  • Реализуемые в рамках образовательной программы (университета) гранты / проекты
  • Проекты РФФИ:
  • «Исследование эффектов нестабильного поведения характеристик разрушения материалов при высокоскоростных и импульсных воздействиях»
  • «Связь кристаллографических и термодинамических особенностей структурно-фазовых переходов с функциональными свойствами сплавов с памятью формы»
  • «Эффекты нестабильности предельных характеристик разрушения и необратимого деформирования материалов при динамических нагрузках»
  • «Разработка методов решения краевых задач для тел из сплава с памятью формы с использованием макроскопической и микроструктурной моделей»
  • «Повреждаемость и длительная прочность стареющих упруго-вязких сред»
  • «Управление динамическими и тепловыми характеристиками сверхзвуковых течений с помощью локальных неоднородностей набегающего потока»
  • «Моделирование сильнонеравновесных течений смесей газов, составляющих атмосферы Земли и Марса, с помощью новых подходов кинетической теории»
  • «Ударные волны в углекислом газе с учетом колебательной релаксации»
  • «Новые эффективные мeтоды вычисления коэффициентов скорости переходов энергии в углекислом газе»
  • Проекты РНФ:
  • «Моделирование неравновесных течений углекислого газа в современных задачах космической аэродинамики и экологии Земли»
  • «Разработка методов численного моделирования сверх- и гиперзвуковых течений газа с использованием графических процессорных устройств»
Известные преподаватели
  • Н. Ф. Морозов — заведующий кафедрой теории упругости СПбГУ, академик РАН, профессор, доктор физико-математических наук. Специалист по нелинейной теории упругости, математическим методам механики разрушения. Автор более 200 публикаций в Scopus и Web of Science
  • П. Е. Товстик — заведующий кафедрой теоретической и прикладной механики СПбГУ, профессор, доктор физико-математических наук, лауреат государственной премии РФ, заслуженный деятель науки РФ, кавалер Ордена почета, почетный профессор СПбГУ. Специалист в области асимптотических и численных методов в теоретической механике, теории тонкостенных конструкций, механике твердого тела и наномеханике. Автор более 250 научных работ, из них десять монографий и учебников
  • Ю. В. Петров — профессор СПбГУ, заведующий отделом «Экстремальные состояния материалов и конструкций» ИПМаш РАН, член-корреспондент РАН, профессор, доктор физико-математических наук. Специалист по динамической теории упругости и пластичности, физике и механике ударно-волновых процессов, динамике деформирования и разрушения твердых тел, детонации и взрыву. Автор более 200 публикаций в Scopus и Web of Science
  • Е. В. Кустова — заведующая кафедрой гидроаэромеханики СПбГУ, доктор физико-математических наук, профессор РАН. Специалист в области кинетической теории процессов переноса и релаксации в неравновесных реагирующих газах, исследования тепломассопереноса на поверхности летательных аппаратов, входящих в атмосферу Земли и Марса. Автор более 200 научных работ, из них более 120 публикаций в Scopus и Web of Science, пять монографий и учебников
Международные связи
  • Обучающиеся имеют возможность участвовать в научных проектах, которые проходят в сотрудничестве с ведущими мировыми научными центрами (Европейское космическое агентство, Французский и немецкий центры аэрокосмических исследований) и ведущими вузами Европы (Великобритания, Франция, Италия, Германия, Швеция), США и Канады, Китая, Бразилии
  • Студенты могут участвовать в программах академической мобильности с университетами Лаппеенранты (Финляндия) и Стокгольма (Швеция)
Практика и будущая карьера
Места прохождения практик

Обучение предполагает прохождение педагогической и учебной практики на базе кафедр и научных лабораторий СПбГУ, а также на базе других вузов.

Обучающиеся имеют возможность проходить научно-исследовательскую и производственную практики в научных лабораториях СПбГУ, а также в различных организациях, с которыми заключен договор об организации и проведении практики обучающимися СПбГУ:

  • ФГУП «Крыловский государственный научный центр»
  • Центральный аэрогидродинамический институт имени Н. Е. Жуковского (ЦАГИ)
  • АО «РЭП Холдинг»
  • АО «НПП «Радар ММС»
Перечень ключевых профессий

Выпускники программы готовы к успешной профессиональной деятельности в научно-исследовательских, конструкторских и проектных институтах, в строительной индустрии, машиностроении, в ракетно-космической промышленности, биомеханике, робототехнике и других областях техники и естествознания. Их деятельность может осуществляться в сфере научных исследований, связанных с разработкой и применением математических методов для решения фундаментальных и прикладных задач естествознания, техники, экономики и управления.

Выпускники могут работать научными сотрудниками и специалистами по научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам в сфере математического моделирования, научных и прикладных исследований для наукоемких высокотехнологичных производств, производственно-технологической деятельности. Они также могут преподавать в высших учебных заведениях, а также в сфере среднего общего и профессионального образования.

Организации, в которых работают выпускники

Выпускники программы работают в институтах Российской Академии наук, в российских и зарубежных ВУЗах (Институт проблем машиноведение РАН

Санкт-Петербургский политехнический университет, TU Dortmund University, Germany, The University of Texas at Austin, Austin, USA), на предприятиях Госкорпорации «Роскосмос», в дочерних компаниях ПАО «Газпром нефть», предприятиях АО «Объединённая судостроительная корпорация», АО «Концерн ВКО «Алмаз-Антей», в Крыловском государственном научном центре, Центральном институте авиационного моторостроения им. П.И. Баранова (ЦИАМ), предприятиях Инвестиционной группы компаний «Мавис», на Ижорском заводе, в кораблестроительном НПО «Алмаз», на Обуховском заводе, в ФГУ «Рубин», а также в зарубежных компаниях

Аккредитация программы

Свидетельство о государственной аккредитации от 16 июня 2016 года № 2011