Specialitate mecanică și modelare matematică. Mecanica si modelare matematica - licenta (01.03.03) Mecanica, specialitatea modelare matematica pe cine sa lucreze

Licență

01.03.01 Matematică
01.03.02 Matematică aplicată și informatică
01.03.03 Mecanica si modelare matematica
01.03.04 Matematici aplicate

Specialitate

01.05.01 Matematică și mecanică fundamentală

Viitorul industriei

Ce tehnologii ar trebui să aibă un stat pentru a fi puternic și independent în secolul XXI? Spaţiu, energie nucleara, criptare, design, tehnologii umanitare - este nevoie de matematică pentru toate acestea și multe alte tehnologii, fără de care viitorul este de neconceput.

Matematica este baza, baza pentru toate științele naturii și multe științe umaniste. Datorită dezvoltării acestei științe, omenirea a făcut o descoperire tehnologică impresionantă în ultimul secol. Fără matematică, dezvoltarea fizicii, chimiei, ingineriei, programarii, arhitecturii și a multor alte discipline este imposibilă. Fără cunoștințe de matematică este imposibil să construiești o casă, să proiectezi un motor cu ardere internă, să creezi un program de calculator. Matematica este un instrument, un instrument pentru alte discipline științifice, cu ajutorul căruia puteți traduce proprietățile reale ale unui obiect sau sistem în simboluri matematice abstracte și puteți construi modele ale funcționării viitoare a unui sistem sau obiect. Matematica este o limbă universală care va fi înțeleasă în orice țară.

Fără cunoștințe de matematică în care să trăiești lumea modernă imposibil în era globalizării. Dar dacă fundamentele elementare ale acestei științe sunt suficiente pentru majoritatea oamenilor, atunci pentru munca de succes în unele domenii ale activității umane este necesară cunoașterea profundă a acestei discipline.

Poate că în viitor linia dintre matematică și alte științe va fi ștearsă, dar acum matematicieni special pregătiți sunt absolut necesari în industriile intensive în știință de orice profil, în sociologie, politică și educație.

Studenții care studiază în acest profil dobândesc cunoștințe în secțiunile teoretice și aplicative ale mecanicii:

mecanică teoretică,

teoria managementului,

teorii ale stabilității și stabilizării mișcării,

mecanica unui corp solid deformabil,

hidroaeromecanica,

teoria oscilației,

mecanica aplicata,

robotică și altele.

Alături de cunoștințele teoretice, ei stăpânesc metode experimentale și de calcul pentru studierea mișcării și stării corpurilor materiale. Se acordă multă atenție studiului disciplinelor matematice de bază și informaticii. Absolvenții au posibilitatea de a-și continua educația în studii postuniversitare la universitatea și institutele filialei Ural a Academiei Ruse de Științe. În procesul de învățare, studenții participă activ la lucrări de cercetare, la olimpiadele rusești, la concursuri științifice și la conferințe.

Studenții se specializează în următoarele domenii: modelare matematica, teoria stabilitatii si controlului, mecanica solidelor deformabile, mecanica computerizata, precum si in rezolvarea problemelor de dezvoltare folosind tehnologii performante tehnologie moderna, sarcini de economie și finanțe, ecologie și biotehnologie, management.

Prezența cunoștințelor universale permite absolvenților să lucreze nu numai în institutele de cercetare, universități și birouri de proiectare ale marilor organizații industriale, ci și în structurile economiei și afacerilor. Printre absolvenți se numără nu numai oameni de știință cunoscuți, inclusiv președintele Academiei Ruse de Științe, șefi de organizații de cercetare, firme industriale și universități, specialiști de înaltă calificare, inclusiv cei din domeniul tehnologiei computerelor, dar și oameni de afaceri și manageri de top. a structurilor comerciale.
Un videoclip popular despre regia „Mecanica și modelare matematică” cu imagini și muzică.

De ce trebuie să studiezi matematica sau mecanica?

De mulți ani de existență a facultății s-a format una dintre cele mai bune școli de matematică din țară,

Sunt mulți profesori grozavi aici: profesori și oameni de știință,

După al doilea an în ambele direcții, există o împărțire pe specializări și poți alege cea mai interesantă zonă de studiu

la matematica:

Matematică discretă;

cibernetică matematică;

biologie matematică și bioinformatică;

Metode matematice în economie;

Programarea sistemului;

Și mult mai mult

despre mecanica:

Modelare matematică;

Teoria stabilității și controlului;

Mecanica unui corp solid deformat;

Mecanica calculatoarelor;

În anii superiori, puteți desfășura activități științifice: efectuați propriile cercetări, scrieți articole în publicații științifice;

În fiecare semestru se predau cursuri suplimentare pe diverse teme, care pot fi urmate indiferent de direcția de studiu și de specialitatea aleasă.

Cine va fi interesat în primul rând?

Cei care doresc să dezvolte gândirea matematică;

Cei care vor să facă știință;

Cei care sunt puternici în științele exacte, dar nu s-au hotărât încă ce este mai interesant pentru ei;

Direcția de mecanică este potrivită pentru cei care sunt interesați atât de matematică, cât și de fizică.

Cine poate lucra după absolvirea matematicii?

Oricine și în orice domeniu!

Oamenii care știu să gândească sunt foarte apreciați, iar abilitățile de gândire matematică îți vor permite să găsești un loc de muncă pe placul tău în orice domeniu. Absolvenții domeniilor matematice ale matematicii pot fi găsiți:

Pe diverse posturi din domeniul IT: de la programatori la designeri de interfete, de la administratori de sistem la manageri de proiect;

În sectorul financiar ca analiști, economiști, finanțatori, auditori;

Printre ingineri și specialiști tehnici din orice domeniu de la construcții până la industria spațială;

În școli, institute și universități, laboratoare științifice și Academia de Științe, unde lucrează ca oameni de știință, profesori și lideri.

Diferențele în direcțiile matematice:
Matematica:

Mai multă gamă de cursuri speciale și specializări,

Matematică puternică și o bază serioasă de programare
Mecanica:

Majoritatea cursurilor sunt citite de profesori de la una dintre cele mai vechi departamente ale facultății - Departamentul de Mecanică și Modelare Matematică,

Accentul principal este pus pe ramurile teoretice și aplicate ale fizicii.

Cele mai frecvente examene de admitere sunt:

Limba rusă
Matematică (nivel de bază)
Fizica - o materie de profil, la alegerea universitatii
Informatica si tehnologiile informatiei si comunicatiilor (TIC) - la alegerea universitatii

Profesii

„Mecanica și modelarea matematică” este o specialitate care permite în viitor să alegeți dintr-un număr destul de mare de profesii interesante:

Cercetător,
inginer,
matematician,
analist,
supraveghetor,
cercetător,
profesor de discipline fizice și matematice,
specialist în modelare matematică.

Licențiații academici au posibilitatea de a lucra în orice domeniu al științei, industriei, producției, managementului legat de matematică, inginerie, fizică, mecanică și programare.

Descrierea specialității

Pe parcursul instruirii, studenții dobândesc cunoștințe științifice despre modelarea computerizată a diferitelor procese mecanice. Elevii studiază matematica computațională, mecanica și biomecanica, teoria stabilității dispozitivelor electromecanice, gradul de elasticitate, densitatea și plasticitatea materialelor. Ei stăpânesc puterea statică și dinamică a diferitelor obiecte și a altor științe, într-un fel sau altul legate de mecanică teoretică, matematică, inginerie, sopromat.

În procesul de învățare, studenții își dezvoltă capacitatea de a gândi analitic, studiază bazele economiei și managementului producției, învață să pună în practică elementele de bază ale matematicii fundamentale, mecanicii, fizicii și altor științe ale naturii.

O caracteristică a pregătirii în specialitatea „Mecanică și modelare matematică” este un număr mare de ore standard dedicate atelierelor. Acolo unde studenții au o oportunitate unică de a-și aplica cunoștințele teoretice în practică, analizează și sintetizează informații specifice. Unele dintre ateliere sunt dedicate lucrului cu programe de modelare computer-matematică concepute pentru a simula procese tehnologice pe ecranul monitorului.

Absolvenții își găsesc aplicarea cunoștințelor în centrele de inginerie ale companiilor industriale, industriilor de gaze și petrol, corporații transnaționale, birouri de cercetare și proiectare, inclusiv cele străine, implicate în dezvoltarea de noi tehnologii de inginerie.

Principalele discipline în pregătire în specialitate

Mecanica corpurilor și mediilor deformabile.
Modelare matematică și inginerie informatică.

În plus, studenții studiază filosofia, istoria, o limbă străină și siguranța vieții (elementele de bază ale siguranței vieții). Discipline obligatorii: Cultură fizicăși cultura fizică aplicată.

Termeni de studiu

Termenul pentru obținerea învățământului la zi în specialitate„Mecanică și modelare matematică” este de 4 ani (inclusiv sărbători). Învățământul cu frecvență redusă și la distanță, prin decizie a administrației, poate fi prelungit pe o perioadă de la șase luni până la un an.

Abilități și abilități dobândite în timpul antrenamentului

Abilitatea de a rezolva probleme complexe folosind tehnologiile informației și comunicațiilor.
Utilizarea analizei matematice în domeniul mecanicii teoretice și aplicate, rezistenței metalelor, geometriei, ecuațiilor diferențiale și teoriei probabilităților.
Lucrați cu programe specializate pentru modelarea și optimizarea proceselor tehnologice.
Efectuarea lucrărilor de cercetare în mod independent sau în grup.
Rezolvarea problemelor de modelare mecanică fără participarea unui PC (dacă situația o cere).
Adaptarea cunoștințelor dumneavoastră la organizarea procesului de învățământ în domeniul de competență (fizică, mecanică, matematică, informatică).
Organizarea de activități pedagogice, științifice, manageriale și de producție-tehnologice.

Pe parcursul pregătirii, licențiatul dobândește abilitățile profesionale necesare pentru inginerie competentă și analiza obiectelor mecanice complexe prin intermediul computerului și/sau analizei fizice.

Întrebări de bază de mecanică

Cinematică

Mecanica studiază cele mai simple forme de mișcare întâlnite în lumea materială, care sunt unite prin denumirea comună, mișcare mecanică.

Sub mișcarea mecanică vom înțelege schimbarea poziției relative a unui obiect material în raport cu un alt obiect material. Aceasta este una dintre cele mai importante proprietăți ale mișcării mecanice: relativitatea sa.

Principalele întrebări care apar atunci când se încearcă caracterizarea mișcării mecanice a unui obiect material dat sunt următoarele:

1. Cum se mișcă acest obiect?, adică care este tipul și natura mișcării sale relative?

2. De ce acest obiect se mișcă astfel și nu altfel?, adică care sunt motivele care cauzează exact această specieși natura mișcării obiectului în cauză?

Căutarea unui răspuns la prima dintre aceste întrebări este tratată de secțiunea de mecanică - cinematică, a doua - dinamică.

Concluzii: Mișcarea mecanică este relativă și este cea mai simplă formă de mișcare a materiei. Întrebări de bază ale mecanicii: Cum și de ce se mișcă un obiect material?

În funcție de proprietățile unui obiect material, de natura și tipul mișcării sale, cele mai simple modele fizice sunt utilizate în mecanică:

punct material (particulă) - un obiect (corp), ale cărui dimensiuni pot fi neglijate în comparație cu dimensiunea caracteristică a mișcării la care participă acest obiect.

Aici ar trebui să acordăm atenție naturii relative a conceptului și abstractității sale. Orice obiect real are o dimensiune finită, care în această situație particulară poate fi neglijată sau nu.

De exemplu, luând în considerare mișcarea Pământului în jurul Soarelui, acesta poate fi considerat un punct material, deoarece raza Pământului R z = 6400 km este mult mai mică decât raza orbitei sale în jurul Soarelui R c = 1,5 × 10 8 km. Pe de altă parte,

Când se ia în considerare rotația zilnică a Pământului în jurul propriei axe, modelul „punct material” nu poate fi aplicat Pământului.

Când se studiază mișcarea unui corp sau a unui sistem de corpuri, când conceptul de punct material nu poate fi folosit, este adesea util să se aplice un alt model fizic, care se numește sistem de puncte materiale.

Esența acestui model este că orice corp sau sistem de corpuri, a cărui mișcare trebuie studiată, este împărțit mental în secțiuni mici (puncte materiale), ale căror dimensiuni sunt mult mai mici decât dimensiunile corpului sau sistemului de corpuri. În acest caz, studiul mișcării unui corp sau a unui sistem de corpuri se reduce la studiul mișcării secțiunilor individuale ale sistemului, adică a punctelor materiale care alcătuiesc acest sistem. În acest caz, ar trebui, desigur, să se ia în considerare dacă punctele materiale interacționează între ele sau nu.

Un caz particular al modelului „sistemului de puncte materiale” în mecanică este modelul numit solid:

solid - este un sistem de puncte materiale, aranjament reciproc care nu se schimbă în timpul acestei mișcări.

Acordați atenție relativității acestui model.

Cazul limitativ al unui model de corp rigid este un corp absolut rigid. Într-un corp absolut solid, distanța dintre orice particule arbitrare nu se modifică în nicio condiție. Un corp perfect rigid este un model abstract, deoarece niciun corp real nu are această proprietate.

Pentru a descrie mișcarea unui punct material, se folosește un model - traiectorie .

Traiectoria mișcării Se numește o linie imaginară de-a lungul căreia se mișcă un punct material dat.

Dacă această linie este o linie dreaptă sau segmentul ei, atunci ei spun că mișcarea punctului material este rectilinie, în caz contrar, mișcarea este curbilinie. Pentru a descrie tipurile de mișcare ale unui corp rigid, se folosesc modele de mișcare de translație și rotație.

Translativ numită o astfel de mișcare a unui corp rigid, în care orice linie dreaptă, fixată de acest corp, în timpul mișcării sale rămâne paralelă cu sine.

trăsătură caracteristică O astfel de mișcare este că traiectoriile tuturor punctelor materiale care alcătuiesc un corp rigid au aceeași formă și dimensiune și, cu o deplasare paralelă, pot fi combinate între ele.

rotativ numită o astfel de mișcare a unui corp rigid în care toate punctele sale materiale se mișcă în cercuri. În acest caz, centrele acestor cercuri sunt situate pe o singură linie dreaptă, numită axa de rotație.

Mișcarea arbitrară a unui corp rigid poate fi întotdeauna reprezentată ca un set de mișcări simultane de translație și rotație.

Concluzii: Principalele modele fizice ale mecanicii sunt un punct material, un sistem de puncte materiale și un corp rigid. Mișcarea unui punct material este determinată de conceptul de „traiectorie a mișcării”. Traiectorii sunt fie drepte, fie curbate. Mișcarea unui corp rigid poate fi redusă la două forme: de translație și de rotație.

Beneficiile învățării

Pregătire matematică fundamentală, oferind oportunitatea de a lucra activ în cele mai complexe domenii ale mecanicii moderne; cunoștințe profunde de programare, ceea ce permite efectuarea simulării pe calculator a proceselor și fenomenelor din diverse sisteme
Prezența școlilor științifice existente care permit studenților să se angajeze activ în activități de cercetare direct la Universitate
O echipă remarcabilă de profesori și cercetători care oferă pregătire în toate domeniile mecanicii moderne
Lucrați la facilități experimentale unice în propriile laboratoare, o combinație de abordări teoretice și experimentale, permițând absolvenților să exploreze cuprinzător cele mai complexe probleme de mecanică
Stăpânirea programelor aplicate pentru rezolvarea problemelor de mecanică teoretică, hidroaeromecanica și teoria elasticității (ANSYS, FLUENT etc.) și crearea propriilor algoritmi și programe pentru probleme specifice mecanicii moderne pe cea mai modernă tehnologie informatică

Profesori de seamă

N. F. Morozov - Șef al Departamentului de Teoria Elasticității a Universității de Stat din Sankt Petersburg, Academician al Academiei Ruse de Științe, Profesor, Doctor în Științe Fizice și Matematice. Specialist în teoria neliniară a elasticității, metode matematice de mecanică a fracturii. Autor a peste 200 de publicații în Scopus și Web of Science
PE Tovstik - șef al Departamentului de mecanică teoretică și aplicată a Universității de Stat din Sankt Petersburg, profesor, doctor în științe fizice și matematice, laureat al Premiului de stat al Federației Ruse, om de știință onorat al Federației Ruse, comandantul Ordinului Honor, profesor onorific la Universitatea de Stat din Sankt Petersburg. Specialist în domeniul metodelor asimptotice și numerice în mecanica teoretică, teoria structurilor cu pereți subțiri, mecanica solidelor și nanomecanica. Autor a peste 250 de lucrări științifice, inclusiv zece monografii și manuale
Yu. V. Petrov - Profesor la Universitatea de Stat din Sankt Petersburg, șef al Departamentului „Stări extreme ale materialelor și structurilor” IPME RAS, membru corespondent al RAS, profesor, doctor în științe fizice și matematice. Specialist in teoria dinamica a elasticitatii si plasticitatii, fizica si mecanica proceselor undelor de soc, dinamica deformarii si distrugerii solidelor, detonatiei si exploziei. Autor a peste 200 de publicații în Scopus și Web of Science
E. V. Kustova - Șef al Departamentului de Hidroaeromecanică, Universitatea de Stat din Sankt Petersburg, Doctor în Științe Fizice și Matematice, Profesor al Academiei Ruse de Științe. Specialist în domeniul teoriei cinetice a proceselor de transfer și relaxare în gaze care reacţionează în neechilibru, studii de transfer de căldură și masă pe suprafața aeronavelor care intră în atmosfera Pământului și Marte. Autor a peste 200 de lucrări științifice, inclusiv a peste 120 de publicații în Scopus și Web of Science, cinci monografii și manuale

Cariera viitoare

Locații de practică

Educația implică trecerea practicii educaționale, de cercetare și industriale pe baza departamentelor și laboratoarelor științifice ale Universității de Stat din Sankt Petersburg.

Lista profesiilor cheie

Absolvenții programului sunt pregătiți pentru activități profesionale de succes în institutele de cercetare, proiectare și proiectare, în industria construcțiilor, inginerie mecanică, în industria rachetelor și spațiale, biomecanica, robotică și alte domenii ale tehnologiei și științelor naturale legate de dezvoltare și aplicare. a metodelor matematice. Aceștia pot lucra ca specialiști în activități de cercetare și dezvoltare în domeniul modelării matematice, cercetării științifice și aplicate pentru industriile high-tech intensive în știință, producția și activitățile tehnologice. Activitatea pedagogică în domeniul învățământului secundar general și profesional este posibilă.

Organizații în care lucrează absolvenții

Absolvenții programului își continuă studiile la programul de master la Universitatea de Stat din Sankt Petersburg și alte universități, lucrează la institutele Academiei Ruse de Științe, la întreprinderile Corporației de Stat Roscosmos, în filialele PJSC Gazprom Neft, întreprinderi de JSC United Shipbuilding Corporation, JSC Concern VKO Almaz-Antey ”, la Centrul de Cercetare de Stat Krylov, Institutul Central al Motoarelor de Aviație numit după PI Baranov (CIAM), întreprinderi ale Grupului de Companii Mavis Investment, la Uzina Izhora, la construcții navale NPO Almaz, la Uzina Obukhov, la Instituția Federală de Stat Rubin .