7M05404 Механика в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Качественные методы исследования задач механики

  Цель дисциплины состоит в формировании знаний и профессиональных компетенции в исследований динамических систем. Будут рассмотрены: методы качественного исследования механических задач, интеграции динамических систем при анализе фазового пространства, автономной и неавтономной теории бифуркации в многомерных системах, периодических и переходных динамических системах, условно-периодических движениях, пространственных и временных значениях.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Оптимальное проектирование механических систем

  Цель дисциплины - формирование знаний и профессиональных компетенции по оптимальному проектированию стержневых механизмов, Будут изучены: методы решения задач структурного, кинематического, динамического анализа и аппроксимационного синтеза теории машин и механизмов, моделирование задачи оптимального проектирования механизмов и решение их аналитическими и численными методами, разрабатки алгоритмы.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Теория стержней, пластин и оболочек

  Цель курса состоит в освоении основных понятий уравнений, задач и методов расчета теории стержней, пластин и оболочек, приобретении навыков проведения их расчетов на прочность, жесткость и устойчивость под действием различных нагрузок и факторов. Данный курс знакомит с основными понятиями и терминами, уравнениями, задачами и методами расчета Теории стержней, пластин и оболочек, позволяет овладеть аналитическими методами решения ряда теоретических и прикладных задач данного курса по расчету рассматриваемых деформируемых элементов конструкций, на прочность, жесткость и устойчивость под действием различных нагрузок и факторов

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Управление техническими системами

  Цель дисциплины - формирование знаний и профессиональных компетенции по управлению робототехническими системами. Будут изучены: устройство роботов, принципы проектирования, нформационно-измерительные системы управления роботов, уметь конструирование манипуляторов и роботов, программирование манипуляторов и роботов, языки управления манипуляторов и роботов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Нелинейная динамика космического полета

  Цель дисциплины - формирование знаний и профессиональных компетенции в области нелинейной динамики космического полета. Будут рассмотрены: основные понятия и теоремы, основные задачи нелинейной динамики космического полета и методы их решения, возмущенные поступательное и вращательное движения космического аппарата и методы их исследования.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Нелинейная динамика машин и механизмов

  Цель дисциплины -формирование знаний и профессиональных компетенции по нелинейной динамике машин и механизмов. Будут рассмотрены методы определения периодических решении, методы исследования их устойчивости, свободные и вынужденные колебания, автоколебания, араметрический резонанс, методы определения частот свободных колебаний.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Моделирование задач гидродинамики

  Цель дисциплины - формирование знаний и профессиональных компетенции в области моделирования задач гидродинамики, в применении программного пакета Comsol Multiphysics. Будут рассмотрены: применение программного пакета Comsol Multiphysics для моделирования течения Пуазейля, течения Куэтта, течения однофазной/ двухфазной жидкости через пористую среду, визуализация скалярных и векторных полей, анализ и оптимизация результатов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Теория упругости

  Цель курса состоит в освоении теоретических положений, понятий, принципов, уравнений и постановок задач теории упругости, овладении основными аналитическими методами решения ряда задач по расчету упруго деформируемых тел.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Подземная гидродинамика

  Цель дисциплины - формирование знаний и профессиональных компетенции в области подземной гидродинамики. Будут изучены: с основные понятия и термины подземной гидродинамики (абсолютная и эффективная пористость, абсолютная и относительная проницаемость, смачиваемость, капиллярный эффект, насыщенности разных фа, характеристиками горных пород), основные уравнения, аксиомы, гипотезы и современные подходы в моделировании задач подземной гидродинамики.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современные проблемы механики

  Цель дисциплины -формирование знаний и профессиональных компетенции по современным проблемам механики, и формировании системного представлении об основных понятиях и тенденциях развития механики как науки, овладение традиционными налитическими методами решения ряда теоретических и прикладных задач механики, приобретение знаний по методике расчета основных параметров рассматриваемых объектов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современная небесная механика

  Цель дисциплины -формирование знаний и профессиональных компетенции в области современной небесной механики. Будут изучены: современные методы теоретической и небесной механики, современные математические методы решения проблем небесной механики тел с переменными массами, визуализация результатов анализа динамики гравитирующих систем, принципы теоретической и небесной механики.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Педагогика высшей школы

  Цель – формирование способности к педагогической деятельности в вузе на основе знаний дидактики высшей школы, теорий воспитания и менеджмента образования, анализа и самооценки преподавательской деятельности. Курс рассматривает проектирование образовательной деятельности будущего преподавателя с применением КТО, реализации Болонского процесса, овладения лекторским, кураторским мастерством с использованием стратегий и методов обучения/воспитания и оценивания (TLA-стратегий).

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Синтез основных видов рычажных механизмов

  Цель дисциплины -формирование знаний и профессиональных компетенции по основным методам синтеза рычажных механизмов передаточного, направляющего и перемещающего типа как основы их эскизного проектирования. Будут изучены: задачи кинематического синтеза рычажных механизмов и современные методы их решения по двум, трём и произвольному числу заданных положений выходного звена, методы структурно-кинематического синтеза, аналитические методы для аппроксимационного синтеза плоских и пространственных механизмов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• История и философия науки

  Цель дисциплины - рассматривается на основе исторической динамики и в исторически изменяющемся социокультурном контексте. Знакомит с проблемами феномена науки, являющегося предметом специального философского анализа, формирует знания об истории и теории науки, закономерностях развития науки и структуре научного знания, особенностях науки как профессии и социального института, роли науки в развитии общества.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Динамический синтез механизмов и машин

  Цель дисциплины -формирование знаний и профессиональных компетенции по динамическому синтезу механизмов и машин. Будут рассмотрены: основы динамического синтеза плоских механизмов с низшими парами и методы их решения, задачи динамического синтеза кулачковых механизмов, основы динамического синтеза зубчатых механизмов и методы решения задач, а также представление об основах проектирования механизмов и машин.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Вычислительная газовая динамика

  Цель дисциплины состоит в формировании знаний и профессиональных компетенции у обучающихся в области вычислительной газовой динамики, в строении математические модели, в понимании основы газовой динамики, такие как сжимаемость, ударные волны, число Маха, диффузия и т.д. и привить навыки распознавать специфическое поведение этих эффектов во время решения внутренних и внешних проблем потока.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Организация и планирование научных исследований (англ.)

  Цель дисциплины: сформировать способность самостоятельно вести научный поиск, ставить конкретные научные задачи и знать методы и приемы их решения, для создания научной работы. Дисциплина изучает: формы и методы планирования, организации и оформления научных статей и диссертации; формы обобщения результатов научных исследований в презентациях, выступлениях, проектах, статьях.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Цель дисциплины заключается в приобретении и совершенствовании компетенций в соответствии с международными стандартами иноязычного образования, способных конкурировать на рынке труда, т.к. через иностранный язык будущий магистр получает доступ к академическим знаниям, новым технологиям и современной информации, позволяющих использование иностранного языка как средства общения в межкультурной, профессиональной и научной деятельности будущего магистра.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Психология управления

  Цель дисциплины: сформировать способность применять важнейшие аспекты сферы управления в процессе профессионального становления. В рамках курса раскрываются предмет, основные принципы психологии управления, личность в управленческих взаимодействиях, управление поведением личности, психология управления групповыми явлениями и процессами, психологические особенности личности руководителя, индивидуальный стиль управления, психология влияния в управленческой деятельности, управление конфликтными ситуациями.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Методы возмущений

  Цель дисциплины - формирование знаний по методам теории возмущений в механике и космодинамике, применение этих методов для исследования движения космических аппаратов и твёрдого тела с одной неподвижной точкой. В данном курсе будут рассмотрены классические и (методы Линдстедта, Пуанкаре, Цейпеля, Биркгоффа), современные методы возмущений (модификации метода Хори-Депри), схемы Делоне-Хилла, анализ их особенностей.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Механические процессы в грунтах и горных породах

  Цель дисциплины состоит в формировании начальных знаний и профессиональных компетенции в области механики грунтов и горных пород. Будут рассмотрены состояния равновесия грунтов склонов, откосов, оползневые процессы, явлений фильтрации и инфильтрации, некоторые алгоритмы практического применения МКЭ, решения некоторых практических задач.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Современные методы управления

  В результате изучения дисциплины магистранты будут способны: демонстрировать знание основных принципов теории управления, моделей и методов исследования линейных и нелинейных систем; определить устойчивость систем управления, статическую и динамическую точность систем управления; создать систему с требуемыми свойствами; анализировать и применить принципы построения и функционирования системы управления.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Применение компьютерных систем в проектировании механизмов и машин

  Цель дисциплины - формирование знаний и профессиональных компетенций, по современным методам автоматизированного расчета и проектирования машин и механизмов. Будут рассмотрены компьютерные системы записи и решения уравнений кинетостатики и динамики, конечно-элементного расчета и 3D проектирования машин и механизмов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Вычислительные методы для турбулентных течений

  Цель дисциплины состоит в формировании знаний и профессиональных компетенции у обучающихся по вычислительным методам для турбулентных течений, в ознакомлении магистрантов с основными положениями теории турбулентных течений и методами математического моделирования их основных статистических характеристик.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Теория и практика измерительных систем и приборов

  Цель дисциплины: формирование у магистрантов системных знаний, умений, навыков и профессиональных компетенции в области проектирования измерительных систем и приборов, применяемых в автоматических системах управления. Будут изучены: основные методы и средства измерения электрических и электротехнических величин, выбор измерительной техники и методов измерения.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Математические модели физико-химических процессов с использованием пакета COMSOL

  Цель курса - формирование умений и навыков применения программного пакета COMSOL Multiphysics для моделирования задач механизмов машин, конструкции, устройств и процессов во всех областях инженерных, производственных и научных исследований. Будут рассмотрены: создание геометрии конструкции, определение свойств материалов и описание физических явлений, настройка решения и процесс постобработки.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Моделирование гидродинамики и тепломассопереноса в энергетических устройствах

  Цель курса заключается в формировании у студентов знаний и навыков численного моделирования течения жидкости и тепломассопереноса в современных энергетических системах. Примеры: тепломассоперенос в пористой среде, двухфазный теплообмен при кипении/конденсации и др. Будут использованы программы собственной разработки, а также ПО ANSYS Fluent и COMSOL Multiphysics. Математическая модель будет основана на системе дифференциальных уравнений в частных производных, в частности, уравнений Навье-Стокса.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Виртуальный инжиниринг

  Данная дисциплина нацелена на формирование знаний и профессиональных компетенции у студентов в области виртуального инжиниринга, в создании виртуальных моделей механизмов и роботизированных систем в интегрированной среде MSC ADAMS.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Системное моделирование и технико-экономический/экологический анализ энергетических устройств

  Цель курса заключается в формировании у студентов знаний и навыков системного моделирования различных энергетических устройств, проведения экономической и экологической оценки. Под системным моделированием понимается расчет динамического поведения энергетической системы с учетом работы каждой подобранной детали. Для энергетической системы это расчет тепловой, гидравлической и электрической частей. Будут использоваться программы собственной разработки, а также ПО TRNSYS, MATLAB Simulink и др.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Нанотехнологии

  Цель дисциплины состоит в формировании знаний и профессиональных компетенции у обучающихся в области нанотехнологии, ознакомление с основными методами измерения, исследования, получения и модификации структур имеющие размеры 0,1 – 100 нм, а также фундаментальными знаниями для исследования течений в наномасштабах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Общие уравнения, задачи и методы механики деформиуремого твердого тела

  Цель курса - формирование теоретических положений понятий, принципов, задач и методов их решения механики деформируемого твердого тела, овладении основными аналитическими методами решения ряда задач по расчету упруго и неупруго деформируемых тел. Будут рассмотрены основные понятия, термины, уравнения и задачи механики деформируемого твердого тела, аналитические методы решения ряда теоретических и прикладных задач по расчету упруго и неупруго деформируемых объектов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Компьютерное моделирование динамики механизмов машин и роботов

  Цель дисциплины -формирование знаний и профессиональных компетенции по компьютерному моделированию динамики механизмов машин и роботов, а также создания компьютерных моделей механизмов и машин, робототехнических систем, методах формирования системного подхода к решению задач механизмов, машин и робототехнических систем, созданию физических и математических моделей колебаний в машинах и механизмах, методов их решения.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Методы подобия и размерности в механике

  Цель дисциплины состоит в формировании знаний и профессиональных компетенции у обучающихся по теории подобия и размерностям в механике. Будут рассмотрены: система определяющих безразмерных параметров, теория размерности, теория подобия, размерные и безразмерные величины, основные и производные единицы измерения, формула размерности, числа подобия, динамическое подобие, моделирование физических процессов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Современные технологии высокопроизводительных вычислений в задачах механики

  Цель дисциплины состоит в формировании знаний и профессиональных компетенции у обучающихся по современным технологиям высокопроизводительных вычислений в задачах механики ( с современными численными методами решения задач механики, принципами математического моделирования задач механики, с современными приемами построения численных схем, используемых для численного решения уравнений в частных производных, и их численной реализации на ЭВМ)

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Теория удара и некоторые его приложения

  Цель дисциплины: детальное освоение основных положений теории удара, необходимые для решения широкого класса проблем удара в механических системах, среди которых: простые случаи удара, когда взаимодействующие тела рассматриваются как материальные точки; одно или оба взаимодействующих тела совершают вращательные или сложные движения; особые случаи ударного взаимодействия движущегося тела с основанием.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Электрические машины и их применение

  Цель дисциплины состоит в формировании знаний и профессиональных компетенции в области электрических машин, дать знание в области создания моделей механизмов, в которых используется электромеханические системы в качестве преобразователей энергии, исполнительных механизмов, датчиков, измерительных приборов, служат элементами систем автоматического управления и робототехнических устройств.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Пакет прикладных программ для решения задач возобновляемой энергетики

  Программный комплекс TRNSYS для решения задач возобновляемой энергетики представляет собой программу для оценки производительности систем тепло- и электроэнергетики. Работая с пакетом, студенты могут выполнять динамические инженерные расчеты на основе итерационных методов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Методы исследования напряженно-деформируемого состояния деформируемых тел

  Цель курса - формирование умений и навыков применения подходов, методов и математических моделей механики при выполнении научно-исследовательской работы в области изучения закономерностей процессов деформирования, повреждения и разрушения материалов различной природы, а также напряженно-деформированного состояния твердых тел из этих материалов, при механических, тепловых, радиационных, статических и динамических воздействиях, различной природы.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Резонансные многочастотные системы

  Цель дисциплины состоит в формировании знаний и профессиональных компетенции у обучающихся в области резонансных многочастотных систем, в изучении математических моделей резонансных многочастотных систем. Будут рассмотрены различные резонансные переменные типа аномалия Делоне, а также рассматривается конкретные приложения различных динамических систем.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Аналитические методы в механике деформиуремого твердого тела

  Цель курса состоит в овладении основными аналитическими методами расчета, необходимыми для решения современных и актуальных теоретических и прикладных задач механики, оценки НДС, прочности, жесткости и устойчивости рассматриваемых деформируемых объектов, сред и конструкций.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Моделирование реагирующих течений

  Цель дисциплины состоит в формировании знаний и профессиональных компетенции у обучающихся в области моделировании реагирующих течений, в освоении законов гидродинамики и основных методов моделирования реагирующих течений, научить их понимать основные уравнения и фундаментальные аксиомы, гипотезы и современные подходы в моделировании химически реагирующих течений, а также ознакомить студентов с основными реагирующими течениями с практическими примерами.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Компьютерное моделирование задач теоретической и небесной механики

  Цель дисциплины состоит в формировании знаний и профессиональных компетенции у обучающихся в области пакет программ для решения задач небесной механики, в изучении пакетов аналитических вычислений таких как Maple, Mathematica и Matlab для решения задач теоретической и прикладной механики.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Механика неголономных систем

  Цель дисциплины - формирование знаний и профессиональных компетенции у обучающихся в области механики неголономных систем, изучение основных понятий и методов механики неголономных систем, применение этих методов для исследования движения неголономных систем. Будут рассмотрены основные понятия механики неголономных систем, некоторые методы составления дифференциальных уравнений движения неголономных систем и анализ их особенностей.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• оценивать роль науки в развитии общества, имея углубленное представление об истории и философии науки как системе научного знания особого типа, демонстрируя способности к независимому критическому мышлению и пониманию ключевых мировоззренческих понятий;
• применять методы подобия и размерности при математическом моделировании задач механики, современные пакеты прикладных программ для компьютерного моделирования задач механики с последующей визуализацией происходящих в исследуемом объекте процессов;
• описывать современные проблемы механики, имея системное представление об основных тенденциях и актуальных направлениях развития механики как науки, используя традиционные аналитические и численные методы решения ряда теоретических и прикладных задач механики;
• демонстрировать системные знания современных методов управления, навыки анализа систем управления, определения целей, результатов и путей их создания, эффективной работы в коллективе, использования имеющейся нормативной базы и современных информационных технологий при решении профессиональных задач;
• владеть методами качественного исследования задач механики, демонстрируя понимание процесса интеграции динамических систем при анализе фазового пространства, знание автономной и неавтономной теории бифуркации в многомерных системах, периодических и переходных динамических системах;
• решать современные научные и практические проблемы механики, определяя и оценивая актуальность выбранной темы в теоретическом и практическом плане, оценивая междисциплинарность исследуемых проблем, применяя аналитические, качественные, численные методы и современные технологии высокопроизводительных вычислений, объясняя результаты исследований и предлагаемые рекомендации специалистам и неспециалистам;
• разработать программу для численного моделирования задач механики, моделировать различные энергетические устройства, течения жидкости и тепломассопереноса в современных энергетических системах; провести экономические и экологические оценки энергетических устройств;
• участвовать в выполнении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ/ проектов по избранной научной теме, повышая научную результативность и публикационную активность, работая с национальными и международными базами данных, применяя методологию научных исследований, соблюдая этические нормы научных исследований и нормативные правовые акты в области науки;
• использовать иностранный язык как средство общения в межкультурной, профессиональной и научной деятельности;
• проводить лекционные, семинарские и практические занятия по специальным дисциплинам, с использованием современных цифровых технологии, практико-ориентированных методов и технологий обучения, с учетом современных тенденций в области механики, принципов студентоцентрированного обучения и оценивания, на основе разработанных, с учетом интеграции образования, науки и инноваций учебно-методических материалов по преподаваемым дисциплинам;
• проводить учебно-методическую работу, развивая методическую компетентность, повышая профессиональную квалификацию, творчески применяя знания педагогики и психологии высшей школы в педагогической деятельности, применяя современные и инновационные (в том числе цифровые) технологии обучения, механизмы и принципы интеграции психолого-педагогических и предметных (специальных) знаний, соблюдая нормативные правовые акты в области высшего образования;
• развивать образовательную среду и организационную культуру в соответствии с политиками и процедурами ОВПО, способствуя повышению гражданской и профессиональной активности обучающихся, формируя у обучающихся устойчивый интерес к выбранной профессии, соблюдая принципы академической честности, добропорядочности и антикоррупционной деятельности, используя инструменты педагогического менеджмента, учитывая возрастную психологию, применяя педагогическую аксиологию, концепцию стратегий, механизмов продвижения глобальных и национальных ценностей в молодежной среде и в социуме.