Advanced Mechanics and Modeling / Современная механика и моделирование

01.04.03На английском языке

Уровень обучения Магистратура

Форма обучения Очная

Продолжительность обучения 2 года

Вступительные испытания
  • Advanced Mechanics and Modeling — конкурс документов (портфолио) (для граждан РФ и соотечественников)
Описание программы

Выпускникам программ бакалавриата, получившим базовое образование в области математики, механики, прикладной математики, физики, инженерных наук, а также специалистам, работающим в указанных областях и специализироваться в области механики и математического моделирования

Основные учебные курсы
  • Компьютерные технологии в механике. Аналитические пакеты
  • Компьютерные технологии в механике. Прикладные пакеты
  • Компьютерное моделирование и пакеты прикладных программ
  • Машинное обучение и Big data
  • История механики и прикладной математики
  • Современная механика сплошной среды
  • Численные методы в механике
  • Исследовательский семинар. Актуальные проблемы механики
  • Междисциплинарные проблемы в механике
  • Лабораторно-вычислительный практикум
  • Основы научной работы
  • Проектная работа в группах
  • Исследовательский семинар
  • Научно-исследовательская практика
  • Научно - исследовательская работа
  • Научно-педагогическая  практика
  • Учебная практика (научно-исследовательская работа) Производственная практика
  • Презентация результатов научного исследования

Курсы по выбору:

  • Материаловедение
  • Динамика и теория управления
  • Эксперименты в аэродинамике
  • Введение в биомеханику
  • Многофазные течения
  • Граничные задачи нелокальной гидродинамики
  • Колебания упругих тел
  • Актуальная механика деформируемого твердого тела Вычислительная гидродинамика
  • Механика абсолютно твердого тела: теория и приложения
  • Физические механизмы деформации и разрушения
  • Асимптотические методы в механике
  • Неравновесная газодинамика
  • Введение в деформирование и разрушение твердых тел Устойчивость упругих систем
  • Введение в наномеханику
  • Гиперзвуковые течения
  • Мехатроника
Преимущества обучения
  • Программа нацелена на подготовку высококвалифицированных и конкурентоспособных на международном рынке труда специалистов в области механики. В программе изучаются все основные разделы современной механики, а также междисциплинарные направления на стыке химии, физики, биологии, вычислительной математики и других наук. Особое внимание уделяется формированию и развитию навыков проведения фундаментальных научных исследований, применения аппарата современной теоретической и прикладной математики к решению актуальных перспективных задач в области аналитической механики, теории управления, механики деформируемого твердого тела, механики жидкости, газа и плазмы, нано- и биомеханики
  • Программа составлена так, чтобы предоставить студентам целостное обучение высшей математике, фундаментальной механике и методам компьютерного моделирования, а также развить их способности к исследовательской и научной деятельности. Научная деятельность ведется в существующих ведущих научных школах по механике. Студенты привлекаются к работе в научных проектах известных ученых в перспективных областях науки, критических для современного общества. Имеется возможность проводить исследования на уникальных экспериментальных установках в собственных лабораториях и ресурсных центрах СПбГУ
  • Программа реализуется выдающимся коллективом преподавателей, в том числе ведущими специалистами институтов РАН, а также зарубежных научных организаций и университетов

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»
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
  • Ю. В. Петров — профессор, заведующий отделом «Экстремальные состояния материалов и конструкций» ИПМаш РАН, член-коррспондент РАН, 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 течениях реагирующих газов, исследования тепломассопереноса в неравновесных средах. Автор более 200 научных работ, из них более 120 публикаций в Scopus и Web of Science, пять монографий и учебников
  • Более 20 профессоров, работающих по наиболее перспективным направлениям механики: механика нано-материалов, композитов, материалов с памятью формы; динамика сложных и неравновесных сред; вычислительная и экспериментальная аэромеханика; аналитическая механика; биомеханика
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

Основные направления исследований
  • Биомеханика
  • Вычислительная гидродинамика
  • Динамика заряженных микрочастиц
  • Динамика космических летательных аппаратов
  • Колебания твердых и упругих тел, роторная динамика
  • Механика деформируемого твердого тела
  • Механика сплавов с памятью формы
  • Механика наноматериалов
  • Исследование поведения материалов при экстремальных воздействиях
  • Механика жидкости, газа и плазмы
  • Механика композитов и наноматериалов
  • Механика неголономных систем
  • Сверхзвуковая и дозвуковая аэродинамика
  • Теория процессов переноса и релаксации в неравновесных средах
  • Теория упругости, вязкоупругости и пластичности
  • Физическая механика сплошных сред
  • Электромеханика и робототехника
Практика и будущая карьера

Места прохождения практики

  • Обучение предполагает прохождение научно-педагогической и учебной практики на базе кафедр и научных лабораторий СПбГУ
  • Обучающиеся имеют возможность проходить научно-исследовательскую и производственную практики в научных лабораториях СПбГУ, а также институтах Российской академии наук

Перечень ключевых профессий

  • Выпускники программы готовы к успешной профессиональной деятельности в РФ и за рубежом в научно-исследовательских, конструкторских и проектных институтах, в строительной индустрии, машиностроении, в ракетно-космической промышленности, в средствах массовой компьютеризации и коммуникации и других областях техники и естествознания
  • Деятельность выпускников 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, специалистами по научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам, специалистами по организации и управлению научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими разработками, педагогами высшего и среднего образования
  • Сфера деятельности — математическое моделирование, научные и прикладные исследования для наукоемких высокотехнологичных производств, производственно-технологической деятельности.