Программа обучения на кафедре "Теоретическая Механика"
Кафедра "Теоретическая Механика" - одна из старейших кафедр СПбГПУ. В стенах только что открывшегося Политехнического института 3 октября 1902 года в 9 часов утра И. В. Мещерский прочел первую лекцию по теоретической механике для студентов всех технических отделений.
Обучение на кафедре "Теоретическая Механика" осуществляется коллективом профессионалов, имеющих богатый педагогический и научно-исследовательский опыт. Студентам, обучающимся на кафедре по направлению 010800 “Механика и математическое моделирование” предлагается большое количество разнообразных курсов. На этой странице размещены краткие описания некоторых курсов, адаптированные для абитуриентов. С учебными планами Вы можете ознакомиться здесь.
Бакалавриат (1-4 курс)
Ниже приведено краткое описание курсов, читаемых студентам кафедры "Теоретическая механика" в бакалавриате (1-4 курс). Полный список предметов приведен на странице "Учебные планы (бакалавриат)".
Предметы физико-математического цикла
Предметы физико-математического цикла (математика, физика, вычислительная математика, математическая физика, информатика и другие) даются студентам кафедры "Теоретическая механика" в расширенном объеме. Эти предметы являются базовыми для изучения специальных курсов и позволяют нашим студентам решать как фундаментальные, так и прикладные задачи.
Программирование и Вычислительная Механика
Студентам кафедры "Теоретическая Механика" читаются как классические курсы по программированию на C++, C#, Qt, OpenGL, в т.ч. курсы о разработке программного обеспечения для многопроцессорных вычислительных систем (MPI), так и образовательные курсы по работе с ведущим программным обеспечением в области вычислительной механики: ABAQUS, EDEM и др. Подробнее...
Теоретическая механика
Теоретическая механика — наука, изучающая движение материальных точек и твердых тел, в качестве которых могут выступать как окружающие нас объекты, так и объекты микромира (атомы, молекулы, микроструктуры) или макромира (звездные и планетные системы). Этот курс является основой для всех специальных курсов по механике. Курс читает заведующий кафедрой "Теоретическая Механика" профессор, доктор физико-математических наук А.М. Кривцов.
Теория колебаний
Колебания атомов и молекул, вибрации в технике, звучание музыкальных инструментов — все это и многое другое относится к области изучения теории колебаний. Эта наука также может быть применена к изучению колебаний немеханической природы (квантовый осциллятор, колебания в электрических цепях).
Механика стержней
Механика стержней традиционно использовалась в расчетах инженерно-строительных конструкций (например, Эйфелева башня). Стержни также являются основными элементами сложных машин и механизмов (ультра-центрифуга, валы турбин). В последние годы механика стержней получила новый импульс в связи с интенсивным развитием нанотехнологий, поскольку стержневые модели широко используются при описании фуллеренов и других нанообъектов. Курс читает профессор, доктор физико-математических наук Е.А. Иванова. Подробнее....
Магистратура (5-6 курс)
Ниже приведено краткое описание курсов, читаемых студентам кафедры "Теоретическая механика" в магистратуре (5-6 курс). Полный список предметов приведен на странице "Учебные планы (магистратура)".
Механика разрушения
Механика разрушения исследует причины возникновения различного рода повреждений и способы их предотвращения. Она изучает как проблемы разрушения конструкций в целом (здания, мосты, самолеты), так и зарождение и развитие микротрещин в материалах. Курс читает профессор, доктор физико-математических наук А.Б. Фрейдин.
Динамика твердого тела
Динамика твердого тела находит широкое применение в разных областях науки и техники. Она исследует проблемы баллистики, задачи космической динамики (движения небесных тел и космических летательных аппаратов), служит для создания роботов-манипуляторов, гироскопических систем автоматического управления (автопилоты) и многого другого. Курс читает профессор, доктор физико-математических наук Е.А. Иванова.
Интересные примеры задач, которые могут быть решены методами динамики твердого тела приведены здесь.
Механика оболочек
Механика оболочек изучает динамику тонкостенных конструкций как на макроуровне (корпуса самолетов, подводных лодок, автомобилей), так и на наноуровне (нанотрубки, фуллерен). Курс читает профессор, доктор физико-математических наук Е.А. Иванова. Подробнее...
Математическое моделирование
Задачей курса является обучение студентов современным методам и технологиям математического моделирования в применении к актуальным задачам физики и механики. При этом особое внимание уделяется компьютерному моделированию. Имеющийся у сотрудников кафедры опыт моделирования физико-механических процессов на различных масштабных уровнях ( от атомарного до космического) активно используется в образовательном процессе. В частности, в программу курса входит ряд уникальных методов моделирования, разработанных и активно развиваемых на кафедре.
Экспериментальные методы микро- и наномеханики
Курс предназначен для ознакомления будущих магистров-механиков с новейшими методами экспериментального исследования микроструктуры материалов, которые позволяют не только увидеть, но "ощупать" образцы на уровне их кристаллической структуры. В процессе обучения студенты учатся экспериментально определять механические характеристики наноматериалов, узнают теоретические основы работы в режимах оптической, электронной, а также сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ), а также проходят лабораторный практикум на учебных нанотехнологических комплексах. Курс читает кандидат физико-математических наук А.В. Анкудинов.
Волны в упругих средах
В рамках курса изучаются волновые процессы различной природы: волны в морях и океанах, распространение звука, света, радиосигналов, ударные волны при взрывах. Курс читает директор института проблем машиноведения РАН, профессор, член-корреспондент РАН Д.А. Индейцев.
Метод динамики частиц
В курсе излагаются теоретические основы метода динамики частиц. Данный метод широко применяется как в науке, так и в промышленности (фармацевтической, химической, пищевой, горно-добывающей и др.) для моделирования динамических процессов в средах, состоящих из большого числа взаимодействующих частиц (порошков, горных пород, таблеток и т.д.). Курс читает заместитель заведующего кафедрой "Теоретическая Механика" по научной работе, кандидат физико-математических наук, В.А. Кузькин. Подробнее...
Наномеханика
Наномеханика изучает создание, движение, деформирование и разрушение объектов, состоящих из конечного числа атомов. Появившаяся в последние десятилетия возможность не только наблюдать подобные объекты, но и создавать структуры, в которых буквально каждый атом помещается в определенное место, позволяет создавать как уникальные материалы (гиперупругие, сверхпрочные), так и на новом уровне подойди к решению таких задач, как создание искусственного интеллекта, лекарств избирательного действия и миниатюрных источников энергии.
