Фундаментальная механика
01.05.01 На английском и русском языках
Уровень обучения Cпециалитет
Форма обучения Очная
Продолжительность обучения 5 лет
- 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
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
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
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
- Фундаментальная математическая подготовка, обеспечивающая возможность активной работы в самых сложных областях современной механики; глубокое знание программирования, позволяющее проводить компьютерное моделирование процессов и явлений в различных системах
- Выдающийся коллектив преподавателей и научных сотрудников, который обеспечивает подготовку во всех направлениях современной механики
- Наличие действующих научных школ, которые позволяют студентам активно заниматься исследовательской работой непосредственно в Университете
- Работа на уникальных экспериментальных установках в собственных лабораториях, сочетание возможностей теоретического и экспериментального подходов, позволяющих выпускникам комплексно исследовать наиболее сложные проблемы механики
- Освоение прикладных программ для решения задач теоретической механики, гидроаэромеханики и теории упругости (ANSYS, FLUENT и пр.) и создание собственных алгоритмов и программ для 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»
- «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»
- «Модификация структуры и свойств пористого сплава TiNi, полученного методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза при одновременном действии ультразвука»
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»
- «Разработка физических основ для создания термомеханических актуаторов с эффектом памяти формы, работающих в узком температурном интервале»
Проекты СПбГУ
- «Машинное обучение в задачах неравновесной аэродинамики»
- 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
- А. К. Беляев — профессор СПбГУ, доктор физико-математических наук. Специалист в области динамики и устойчивости конструкций, волновой динамики, конструкционной прочности, член-корреспондент РАН. Один из двух членов Австрийской академии наук - граждан РФ. Член Президиума Российского национального комитета по теоретической и прикладной механике (с 2015 года). Автор более 255 научных работ
- 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
- 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, Индии, Беларуси
- Студенты могут участвовать в программах академической мобильности с университетами Лаппеенранты (Финляндия) и Стокгольма (Швеция)
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 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.
Перечень известных организаций, 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.