Механика и математическое моделирование

01.04.03На русском языке

Уровень обучения Магистратура

Форма обучения Очная

Продолжительность обучения 2 года

Вступительные испытания
  • Механика и математическое моделирование — 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

Зачет онлайн-курсов

Наличие сертификата об окончании следующих онлайн-курсов дает пять дополнительных баллов при поступлении:

Основные учебные курсы
  • Асимптотический анализ
  • История механики и прикладной математики
  • коммуникации
  • Компьютерное моделирование и пакеты прикладных программ. Часть 1
  • Компьютерное моделирование и пакеты прикладных программ. Часть 2
  • Компьютерные технологии в фундаментальных исследованиях
  • коррупционному поведению и проявлениям экстремизма
  • Лабораторно-вычислительный практикум
  • Математические модели современного естествознания
  • Мехатроника
  • Научно-исследовательская практика
  • Научно-исследовательская работа
  • Научно-педагогическая практика
  • Обществе
  • Основы организации научной работы
  • Производственная практика
  • работа)
  • Современные проблемы механики
  • Современные проблемы непрерывного образования
  • Современные проблемы философии
  • Теория и практика противодействия
  • Управление бизнесом
  • Учебная практика (научно-исследовательская
  • Цифровая культура: технологии и безопасность
  • Язык эффективной коммуникации в цифровом
Профили
  • Математическое моделирование в механике
  • Механика деформируемого твердого тела
  • Механика жидкости, газа и плазмы
  • Механика разрушения
  • Физическая механика сплошных сред
Преимущества обучения
  • Обучение на программе дает фундаментальное образование в области математики, механики и информатики и позволяет овладеть научными методами механического и математического моделирования физических процессов
  • Выдающийся коллектив преподавателей и научных сотрудников обеспечивает подготовку по всем направлениям современной механики, а также междисциплинарным направлениям на стыке химии, физики, биологии, вычислительной математики и других наук
  • Научно-педагогический коллектив программы реализует актуальные передовые проекты по механике тонкостенных конструкций, динамике космических аппаратов, роторной динамике, биомеханике, экспериментальной аэродинамике, физико-химической газовой динамике; исследования многослойных нанотрубок, свойств материалов с памятью формы, сильнонеравновесных процессов в механике неоднородных и структурированных сред и др. Наличие действующих научных школ позволяет студентам активно включаться в исследовательскую работу
  • Основное внимание уделяется творческой научно-исследовательской работе и углубленному изучению материала в соответствии с выбранным профилем
  • Работа на уникальных экспериментальных установках в собственных лабораториях, сочетание возможностей теоретического и экспериментального подходов позволяет студентам комплексно исследовать наиболее сложные проблемы механики
  • Обучающиеся осваивают прикладные программы для решения задач теоретической механики, гидроаэромеханики и теории упругости (ANSYS, FLUENT и пр.) и создают собственные алгоритмы и программы 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
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, заведующий отделом «Экстремальные состояния материалов и конструкций» ИПМаш РАН, член-корреспондент 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 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
  • 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
  • Студенты могут участвовать в программах академической мобильности с университетами Лаппеенранты (Финляндия) и Стокгольма (Швеция)
Основные направления исследований
  • Биомеханика
  • Вычислительная гидродинамика
  • Динамика заряженных микрочастиц
  • Динамика космических летательных аппаратов
  • Исследование поведения материалов при экстремальных воздействиях
  • Колебания твердых и упругих тел, роторная динамика
  • Механика деформируемого твердого тела
  • Механика жидкости, газа и плазмы
  • Механика композитов и наноматериалов
  • Механика наноматериалов
  • Механика неголономных систем
  • Механика сплавов с памятью формы
  • Сверхзвуковая и дозвуковая аэродинамика
  • Теория процессов переноса и релаксации в неравновесных средах
  • Теория упругости, вязкоупругости и пластичности
  • Физическая механика сплошных сред
  • Электромеханика и робототехника
Проекты и гранты

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 методы 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»
Практика и будущая карьера

Места прохождения практики

Обучение предполагает прохождение научно-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, в средствах массовой компьютеризации 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

Известные организации, в которых работают выпускники

  • Выпускники программы работают в институтах Российской Академии наук, в российских и зарубежных ВУЗах (Институт проблем машиноведения 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», Saipem, а также в зарубежных компаниях.