Действующая образовательная программа 8D05403 Механика в КазНУ им. аль-Фараби

Цель дисциплины: формировать способность применять пакет прикладных программ COMSOL Multiphysics для моделирования и исследования сложных физических процессов. Будут изучены: практические возможности пакета COMSOL Multiphysics, обзор модулей гидродинамики, механики твердого тела, AC/DC, акустики, химий, плазмы и теплопередачи, иллюстрация возможности трассировки частиц, составление моделей сложных физических процессов в программном обеспечении COMSOL Multiphysics.

Моделирование − это замена изучения интересующего нас явления в натуре изучением аналогичного явления на различных моделях. Задача моделирования заключается в том, чтобы по результатам выполнения модельных исследований можно было дать необходимые ответы о качественных и количественных особенностях и эффектах изучаемого явления в натурных условиях. Дисциплина является продолжением дисциплины "Теоретическая механика".

Цель дисциплины состоит в формировании системных знаний и профессиональных компетенции по теории пластичности и ползучести материалов. В данном курсе рассматриваются основные понятия и термины, основные уравнения и постановка задачи теории пластичности и ползучести, теоретические и прикладные задачи по расчету не упругих и вязкоупругих деформируемых объектов, аналитические методы их решения.

Цель дисциплины формирование системных знаний и профессиональных компетенции в области турбулентных течений. Будут рассмотрены модели турбулентных течений: моделирование методом крупных вихрей, модели турбулентности окружающей среды, классические модели турбулентных сдвиговых течений с переменной плотностью, модели мелкомасштабной турбулентности, прямые методы численного моделирования турбулентных течений, турбулентного горения и турбулентного пристенного пограничного слоя.

Цель дисциплины: формировать способность определить порядок и хаос в динамических системах, очаги рождения хаоса и их границы в фазовом пространстве; ветвления решений в динамических системах. Будут изучены: причины появления хаоса в динамических системах, границы порядка и хаоса, бифуркационные характеристики конкретных задач, перестройка фазового пространства при изменении параметра.

Цель дисциплины: сформировать способность примененять современные математические методы для решения задач теоретической и небесной механики. Будут изучены классические методы на современном языке компьютерной алгебры, основы современной КАМ-теории, резонансные и не резонансные случаи, поступательно-вращательное движение в оскулирующих элементах.

В данном курсе рассматриваются: основные вводные понятия, методы исследования, уравнения состояния массива горных пород, конструкции и материалов при упругости, пластичности и основы ползучести, закона Гука, основы изотропных и анизотропных моделей. Будут рассмотрены задачи механики хрупкого разрушения, основные понятия механики хрупкого разрушения, теоретическая и реальная прочность тел, особенности разрушения композитов

Цель дисциплины: формировать способность применять пакет аналитических вычислений «Mathematica» для решения задач теоретической и прикладной механики. Будут изучены: интерфейс, основы работы системы «Mathematica», визуализация вычислений, представление данных, решение оптимизационных задач, решение алгебраических и трансцендентных уравнений, решение систем уравнений, решение дифференциальных уравнений, вычисление интегралов, решение задач интерполяции в среде «Mathematica».

В данном курсе рассматриваются патентно-информационный анализ современного состояния и развития изобретений конкретного вида исполнительных механизмов и манипуляторов (ИМехМан), выбор критериев оценки наиболее рациональных ИМехМан, В зависимости от схемы и вида конструкции использование конкретных методик, алгоритмов и компьютерных программ анализа положений, кинематического, силового, жесткостного и прочностного расчетов для моделирования выбранных ИМехМан.

Цель дисциплины: формировать способность проектирования роботов,. использовать современные методы проектирования роботов В данном курсе рассматриваются современные компьютерные методы автоматизированного расчета и проектирования деталей роботов, машин, механизмов, элементов конструкций и узлов в системе АDAMS, EASY5, элементов конструкций и узлов, методы выполнения конечно-элементного анализа в среде АDAMS, EASY5 и INVENTOR.

Цель дисциплины: сформировать способность применять современные методы моделирования задач динамики жидкостей и газов высокого порядка точности с применением высокопроизводительных вычислений и параллельных расчетов на MultiGPU. Будут изучены современные высокопроизводитель- ные методы моделирования задач гидродинамики и схемы дискретизации с высокой точностью; исследованы методы на точность и сходимость; реализованы параллельные вычисления на MultiGPU

Цель дисциплины состоит в формировании у докторантов знаний и профессиональных компетенции по сбору, анализу и интерпретации научных данных. Сбор данных - систематическая регистрация информации; анализ данных включает в себя работу по выявлению закономерностей и тенденций в наборах данных; интерпретация данных объясняет эти закономерности и тенденции.Ученые интерпретируют данные на основе их базовых знаний и опыта; таким образом, разные ученые могут интерпретировать одни и те же данные по-разному. В результате изучения дисциплины докторанты будут способны: 1.Организовывать, анализировать и интерпретировать научные данные; 2.обработать различные типы данных из областей механики, астрономии, дистанционного зондирования Земли, физики, материаловедения и т.д.; 3.получать и использовать разные данные в симуляциях, экспериментах или наблюдениях; 4.использовать методы визуализации и статистического анализа научных данных методы для научных данных; 5.использовать пакеты прикладных программ для решения задач анализа и интерпретации данных. 6. на основе анализа данных разработать практические рекомендации, делать заключения. Научная обработка данных отвечает за проектирование, разработку, внедрение и интеграцию приложений обработки научных данных. Это поддерживает все этапы разработки инструментов, космических аппаратов и миссий, для наук о Земле, космической науки, систем разведки и т.д. Анализ данных лежит в основе любого научного исследования. Этот курс включает процедуры сбора, анализа, интерпретации и оценки данных. Модуль учит как собирать и записывать данные, находить шаблоны в данных, объяснять эти шаблоны и делиться своими исследованиями с более широкими кругами научного сообщества. Этот модуль по существу охватывает все аспекты анализа данных: от массивов и гистограмм до анализа кластеризации, подгонки кривой и метаданных.

Курс формирует системное базовое представление об интеллектуальных системах, дает знания о современных методах исследования интеллектуальных систем роботов. Изучаются методы разработки новейших интеллектуальных систем роботов: наземной экстремальной робототехники, космической робототехники и биоробототехники. Изучаются методы искусственного интеллекта, экспертных систем и нейросетевых структур, технологии ассоциативной памяти, нечёткой логики и ситуационного управления.

Цель курса – формирование профессиональных компетенций для постановки и решения задач механики с применением оптимизационных методов. Будут рассмотрены: основы оптимизации, принципы оптимального управления, детерминированные и стохастические задачи дискретных и непрерывных систем, методы решения, предиктивное управление, динамическое программирование, вариационные исчисления, принцип Понтрягина, применение теории оптимизационного управления для инженерных систем и примеры.

Приобретение знаний о проблемах динамики связанные с уравновешиванием ротора (и его элементов) при балансировке. Проведен обзор типовых технологических процессов одноплоскостной и высокочастотной схем балансировки, выявлены и изложены разные методы балансировки. Также будут изучение статического и динамического уравновешивания ротора при проектировании

Цель дисциплины состоит в формировании у докторантов основы знаний и профессиональных компетенции в области общей химии. В результате изучения дисциплины докторанты будут способны: 1. продемонстрировать знания по основам общей химиии (основные понятия, термины и определения, предмет и объект исследований, методы исследования химических процессов); 2. исследовать химические процессы, происходящие во время адсорбции; 3. исследовать химические процессы, происходящие во время горения; 4. исследовать химические процессы тепло и массообмена при химических превращениях; 5.анализировать полученные результаты и делать обоснованные выводы. В данном курсе рассматриваются виды химических связей, химическая кинетика и равновесие, адсорбционное равновесие, общая характеристика химических элементов и их соединений, органические соединения, химические процессы горения, тепло и массообмен при химических превращениях.

Дан типовой подход по курсу метода конечных элементов (МКЭ) на базе стержневого конечного элемента. Приведены рисунки, формулы и уравнения. Приводятся методика, алгоритм, задания и компьютерная программа решения задач МКЭ. Даны ссылки на соответствующие учебники и монографии по МКЭ. Курс включает в себя: теорию МКЭ, алгоритм, пример и компьютерную программу.

Цель курса овладение основными аналитическими и численными методами расчета, необходимыми для решения деформируемых объектов, сред и конструкций. Будут рассмотрены современные аналитические и численные методы расчета, необходимые для решения актуальных теоретических и прикладных задач механики, оценки НДС, прочности, жесткости и устойчивости рассматриваемых деформируемых объектов, сред и конструкций.

Цель курса формированиие знании и профессиональных компетенции в области механики подземных сооружений, Данный курс посвящен оценке взаимодействия подземного сооружения с вмещающим массивом, анализу НДС системы сооружение - породный массив, основам теории элементов подземных сооружений и методам их расчета на прочность и устойчивость под действием различных нагрузок и факторов.

Цель дисциплины: сформировать спосбность анализировать физико-химические свойства наноматериалов; применять квантовые явления в квантовых компьютерах; разрабатывать алгоритмы и программы для вычисления на квантовых компьютерах. Будут изучены основные методы измерения, исследования, получения и модификации наноструктур; рассмотрены квантовые явления, возникающие у наноструктур, и применение этих явлений в квантовых компьютерах; рассмотрены алгоритмы вычисления.

Цель дисциплины: формировать системные знания и профессиональные компетенции по моделированию и управлению мехатронными системами. Будут изучены методы проектирования мехатронных систем, методы моделирования мехатронных модулей движения, современные методы управления мехатронными модулями и системами.

Цель дисциплины состоит в формировании у докторантов системных знаний и профессиональных компетенции по аппаратно - программному обеспечению робототехнических систем. В процессе обучения докторант получает знания и навыки в области автоматизированного управления, алгоритмизации, приобретает навыки проектной деятельности; развивает конструкторские.

Цель дисциплины: формировать способность разработать математические модели тепло- и массообменных процессов, использовать программный пакет Fortran для решения задач тепло и массопреноса, проводить исследования процессов тепло и массопереноса. Будут изучены модели тепло- и массообменных процессов, моделирование процессов конвективного и кондуктивного теплообмена, диффузия, массоперенос в двухкомпонентных средах.

Цель дисциплины: формировать способность проектирования мобильных роботов В данном курсе рассматриваются типы и конструкций мобильных роботов, организация передвижения и управление робота в пространстве, создание и применение кинематических моделей мобильного робота, использование различных датчиков, решение задач локализации, навигации и планирования, программирование мобильных роботов.

Рассмотрены вопросы теории манипуляторных роботов и методы управления ими. Приведены основные кинематические соотношения, позволяющие определять положение механизма робота в рабочем пространстве, а также решать задачи о скоростях и ускорениях движения его звеньев. Подробно описаны способы и алгоритмы кинематического управления манипуляторами. Приведены основные сведения о динамике манипуляционных механизмов

Цель курса состоит в формировании системных знаний о строениях и свойствах полимерных и композиционных материалов. Будут рассмотрены полимеры и композиты, виды и структуры полимерных и композиционных материалов, их физические и механические свойства, а также методы расчета прочности рассматриваемых материалов и сферы их применения.

критически анализировать современные аналитические и численные методы решения задач теоретической и небесной механики и подбирать подходящие методы с учетом ограничений постановки конкретной физической задачи;

делать подробный анализ физико-химических свойств наноматериалов, анализировать принципы построения моделей турбулентных течений, моделировать задачи динамики жидкостей и газов с высоким порядком точности с применением высокопроизводительных вычислений и параллельных расчетов;

моделировать тепло- и массообменные процессы, составлять модели с учетом происходящих химических реакций и проводить исследования сложных физических процессов в программном обеспечении COMSOL Multiphysics;

проектировать исполнительные механизмы, манипуляторы, стационарные и мобильные роботы, применяя современные методы моделирования робототехнических систем, расчета конструкций, диагностики и управления мехатронными системами, включая методы исследования современных интеллектуальных систем роботов;

применять аналитические и численные методы к решению задач теории пластичности и ползучести, специальных задач механики деформируемого твердого тела, механики подземных сооружений, механики хрупкого разрушения, механики композитов;

анализировать и интерпретировать научные данные из различных областей механики, используя современные методы обработки данных, включая визуализацию, и разрабатывать на их основе практические рекомендации;

различать условия устойчивости и неустойчивости, рождения хаоса, определения очагов хаоса и их границ, применяя эти знания для решения задач в конкретных областях механики;

писать самостоятельно научные проекты, ставя актуальную для общества теоретическую или практическую задачу механики, и разрабатывать алгоритм необходимых для ее решения исследовательских мероприятий;

реализовывать и корректировать в случае необходимости процесс самостоятельных научных исследований, подбирая методы, наиболее точно отвечающие поставленной задаче;

критически анализировать и оценивать получаемые результаты, формулировать обоснованные выводы даже в условиях неполной или ограниченной информации;

писать научные статьи и доносить широкому научному сообществу результаты своих исследований, критически оценивая их значимость;

определять направление и интенсивность своего профессионального развития в выбранной научной области, уметь работать в команде и содействовать развитию коллектива и общества в целом.