Специальность «Механика и математическое моделирование» – это ветвь прикладной математики, которая занимается математическим моделированием сложных физических процессов в твердых телах, жидкостях, газах и плазме.
За время обучения студенты получают глубокие фундаментальные знания в области математики и программировании, классической механики. Кроме того, студентам читается широкий диапазон специальных дисциплин по различным направлениям современной механики. Значительным является объем подготовки в области информатики, программирования, IT-технологий.
За время учебы студенты научатся:
Значительная часть выпускников посвящает себя научно-исследовательской карьере. Но и прикладное применение у направления есть. На производстве специалисты могут заниматься расчетами силовых и тепловых нагрузок на поверхности летательных аппаратов, созданием новых материалов и сплавов с эффектом памяти формы, проектированием установок для добычи и транспортировки нефти и газа и др. Специалисты по механике и математическому моделированию требуются в научно-исследовательские институты и центры, на предприятия добывающего комплекса, в авиаконструкторские бюро.
Механик. Математик-прикладник - профессиональная квалификация специалиста
Преимущества обучения
Известные преподаватели
Будущая карьера
Обучение предполагает прохождение учебной, научно-исследовательской и производственной практик на базе кафедр и научных лабораторий СПбГУ.
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, связанных с разработкой и применением математических методов. Они могут работать специалистами по научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам в сфере математического моделирования, научных и прикладных исследований для наукоемких высокотехнологичных производств, производственно-технологической деятельности. Возможна педагогическая работа в сфере среднего общего и профессионального образования.
Выпускники программы продолжают обучение в магистратуре СПбГУ и других вузов, работают в институтах Российской Академии наук, 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 имени П. И. Баранова (ЦИАМ), предприятиях Инвестиционной группы компаний «Мавис», на Ижорском заводе, в кораблестроительном НПО «Алмаз», на Обуховском заводе, в ФГУ «Рубин».
За время обучения студенты приобретают научные знания по компьютерному моделированию различных механических процессов, развивают способности к аналитическому мышлению, учатся применять на практике основы фундаментальной математики, механики, физики и других естественных наук.
Выпускники находят применение своим знаниям в инжиниринговых центрах промышленных компаний, газовых и нефтяных отраслях, транснациональных корпорациях, исследовательских и конструкторских бюро, занимающихся разработкой новых инженерных технологий.
"Механика и математическое моделирование" - направление, позволяющее в будущем сделать выбор из довольно большого числа интересных профессий:
научный сотрудник,
математик,
аналитик,
руководитель,
исследователь,
преподаватель физико-математических дисциплин,
специалист по математическому моделированию.
Характеристика | Показатель |
Обучение ведёт | |
Уровень подготовки | Бакалавриат |
Код направления | 01.03.03 |
Общее количество бюджетных мест | 25 |
из них места для лиц, имеющих особое право | 3 |
Количество платных мест | 25 |
Вступительные испытания |
Информатика и ИКТ — 42
Русский язык — 40 Математика — 39 |
Приоритетность вступительных испытаний | Математика; Информатика и информационно-коммуникационные технологии (ИКТ); Русский язык. |
Конкурс на бюджетные места в 2019 году | 8,50 |
Минимальный суммарный балл при зачислении на бюджет по данному направлению в 2019 году | 216 |
Выпускная квалификация | Бакалавр |
Форма обучения | Очная |
Срок очного обучения | 4 года |
Стоимость очного обучения | 139 707 руб. (в 2019 году) |
Базовые профильные дисциплины:
Шалагинов С.Д. , доцент, кандидат наук;
Мачулис В.В. ,доцент, кандидат наук;
Мосягин В.Е. , доцент, кандидат наук;
Девятков А.П. , доцент, кандидат наук;
Бутакова Н.Н. , доцент, кандидат наук;
Басинский К.Ю. , доцент, кандидат наук.Сибирское и Уральское отделение академии наук РФ, ОАО «Сбербанк России», ОАО «Запсибкомбанк», Schlumberger, ООО «Тюменский институт нефти и газа», ООО «ТюменНИПИГИПРОГАЗ», ИТПМ СО РАН им. Христиановича, Банк ВТБ-24, ОАО «СибНАЦ», ООО «ЮНИ-КОНКОРД», Институт криосферы Земли СО РАН, ОАО «Русгазпроект», ОАО «Нижнеобский НИПИ», НПО «Сибтехнефть», ОАО «Гипротюменнефтегаз», ЗАО «ИНФА», СургутНИПИНефть, НПо «Фундаментстройаркос», ООО «Газпромпроектирование», ООО «Ингеосервис, ООО «КогалымНИПИНефть».
Умение решать сложные задачи методом информационно-коммуникационных технологий.
Использование математического анализа в области теоретической и прикладной механики, геометрии, дифференциальных уравнений и теории вероятностей.
Работа со специализированными программами для моделирования и оптимизации технологических процессов.
Занятие научно-исследовательской работой самостоятельно или в группе.
Решение проблем механического моделирования без участия ПК (если того требует ситуация).
Адаптирование своих знаний к организации учебного процесса в сфере своей компетенции (физика, механика, математика, информатика).
Организация педагогической, научной, управленческой и производственно-технологической деятельности.
Сферы деятельности:
Бакалавры имеют возможность работать в любых сферах науки, промышленности, производства, управления, связанных с математикой, инжинирингом, физикой, механикой и программированием.
Места трудоустройства бакалавров:
Сибирское и Уральское отделение академии наук РФ, Центральный банк, ОАО «Сбербанк России», ОАО «Запсибкомбанк», ОАО «Сургутнефтегазбанк», ОАО «СибНИИНП», Schlumberger, ООО «Тюменский институт нефти и газа», ООО «ТюменНИПИГИПРОГАЗ», ОАО «Газпромнефть», ЗАО «ВостокНефтеГазПроект», ИТПМ СО РАН им. Христиановича, Банк ВТБ-24, ОАО «СибНАЦ», ООО «ЮНИ-КОНКОРД», Институт криосферы Земли СО РАН, ОАО «Русгазпроект», ОАО «Нижнеобский НИПИ», НПО «Сибтехнефть», ОАО «Гипротюменнефтегаз», ЗАО «ИНФА», СургутНИПИНефть, НПо «Фундаментстройаркос», ООО «Газпромпроектирование», ООО «Ингеосервис, ООО «КогалымНИПИНефть».
Стажировки студентов, магистрантов и аспирантов:
Институт математики и компьютерных наук
Какими технологиями должно обладать государство, чтобы в ХХI веке быть сильным и независимым? Космос, атомная энергетика, шифрование, проектирование, гуманитарные технологии - математика нужна для всех этих и многих других технологий, без которых немыслимо будущее.
Математика является основой, базисом для всех естественных и многих гуманитарных наук. Благодаря развитию этой науки, человечество сделало впечатляющий технологический рывок за последнее столетие. Без математики невозможно развитие физики, химии, инженерного дела, программирования, архитектуры и многих других дисциплин. Не зная математики нельзя построить дом, сконструировать двигатель внутреннего сгорания, создать компьютерную программу. Математика – это средство, инструмент для других научных дисциплин, при помощи которого можно переводить реальные свойства объекта или системы в абстрактные математические символы и строить модели будущей работы системы или объекта. Математика – универсальный язык, который поймут в любой стране.
Без знания математики жить в современном мире в период глобализации невозможно. Но если большинству людей достаточно элементарных основ этой науки, то для успешной работы в некоторых сферах человеческой деятельности требуются глубокие знания данной дисциплины.
Возможно, в будущем грань между математикой и другими науками сотрется, но сейчас специально обученные математики совершенно необходимы в наукоемких производствах любого профиля, в социологии, политике и образовании.
Основные вопросы механики
Кинематика
Механика изучает простейшие формы движения, встречающиеся в материальном мире, которые объединяются общим названием, механическое движение.
Под механическим движением мы будем понимать изменение взаимного расположения одного материального объекта по отношению к другому материальному объекту. В этом заключается одно из важнейших свойств механического движения: его относительность.
Главные вопросы, которые возникают при попытке характеризовать механическое движение данного материального объекта, следующие:
1. Как движется данный объект?, то есть каковы вид и характер его относительного движения?
2. Почему данный объект движется так, а не иначе?, то есть каковы причины, вызывающие именно данный вид и характер движения рассматриваемого объекта?
Поиском ответа на первый из этих вопросов занимается раздел механики - кинематика, на второй - динамика.
Выводы: Механическое движение относительно и является простейшей формой движения материи. Основные вопросы механики: Как и почему движется материальный объект?
В зависимости от свойств материального объекта, характера и вида его движения в механике используются самые простые физические модели:
материальная точка (частица) - объект (тело), размерами которого можно пренебречь по сравнению с характерным размером движения, в котором этот объект участвует.
Здесь следует обратить внимание на относительный характер понятия и его абстрактность. Любой реальный объект обладает конечными размерами, которыми в данной конкретной ситуации можно пренебречь или нельзя.
Например, рассматривая движение Земли вокруг Солнца, ее можно считать материальной точкой, так как радиус Земли R з =6400 км, значительно меньше радиуса ее орбиты вокруг Солнца R с =1.5×10 8 км. С другой стороны,
при рассмотрении суточного вращения Земли вокруг собственной оси применять для Земли модель “материальная точка” нельзя.
При изучении движения тела или системы тел, когда понятие материальной точки использовать нельзя, часто полезно применить другую физическую модель, которая называется система материальных точек.
Суть этой модели заключается в том, что любое тело или систему тел, движение которых необходимо изучить, мысленно разбивают на малые участки (материальные точки), размеры которых значительно меньше размеров тела или системы тел. В этом случае изучение движения тела или системы тел сводится к изучению движения отдельных участков системы, то есть материальных точек, из которых состоит эта система. При этом следует, конечно, учитывать, взаимодействуют ли материальные точки между собой или нет.
Частным случаем модели “система материальных точек” в механике является модель под названием твердое тело:
Твердое тело - это система материальных точек, взаимное расположение которых в процессе данного движения не изменяется.
Обратите внимание на относительность этой модели.
Предельным случаем модели твердого тела является абсолютно твердое тело. В абсолютно твердом теле расстояние между любыми произвольными частицами ни при каких условиях не изменяется. Абсолютно твердое тело - это абстрактная модель, так как никакое реальное тело не обладает этим свойством.
Для описания движения материальной точки используют модель -траектория движения .
Траекторией движения называется воображаемая линия, вдоль которой происходит движение данной материальной точки.
Если эта линия представляет собой прямую или ее отрезок, то говорят, что движение материальной точки прямолинейное, в противном случае движение криволинейное. Для описания видов движения твердого тела используют модели поступательного и вращательного движения.
Поступательным называется такое движение твердого тела, при котором любая прямая, скрепленная с этим телом, при его движении остается параллельной самой себе.
Характерной особенностью такого движения является то, что траектории всех материальных точек, составляющих твердое тело, имеют одинаковую форму и размеры и при параллельном смещении могут быть совмещены друг с другом.
Вращательным называется такое движение твердого тела, при котором все его материальные точки движутся по окружностям. При этом центры этих окружностей расположены на одной прямой, называемой осью вращения.
Произвольное движение твердого тела всегда можно представить в виде совокупности одновременных поступательного и вращательного движений.
Выводы: Основными физическими моделями механики являются материальная точка, система материальных точек и твердое тело. Движение материальной точки определяется понятием “траектория движения”. Траектории бывают прямолинейными и криволинейными. Движение твердого тела может быть сведено к двум формам: поступательной и вращательной.