7M07145 Инженерная механика и моделирование в Satbayev University

Дисциплины

• Теория фильтраций и прикладные задачи

  Цель: ознакомление с основами теории фильтрации и её приложениями в технологии добычи металлов методом подземного скважинного выщелачивания. Краткое содержание Основные понятия и уравнения теории фильтрации (ТФ). Законы сохранения массы и импульса при фильтрации в пористой среде, закон Дарси. Вывод дифференциальных уравнений фильтрации. Фильтрация несжимаемой жидкости в недеформируемой пористой среде. Фильтрация с учетом слабой сжимаемости жидкости и пори-стого скелета. Приложения ТФ в технологии добычи металлов методом подземного скважинного выщелачивания.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Машинное обучение и анализ данных

  Цель: ознакомление с основами машинного обучения и применения его в стохастических задачах инженерии и к анализу данных. Краткое содержание Линейный классификатор и стохастический градиент. Нейронные сети: градиентные методы оптимизации. Метрические методы классификации и регрессии. Метод опорных векторов. Многомерная линейная регрессия. Нелинейная регрессия. Критерии выбора моделей и методы отбора признаков. Логические методы классификации. Глубокиенейронные сети. Нейронные сети с обучением без учителя.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Овладение профессиональным английским языком на продвинутом уровне (для неязыковых направлений). Изучение грамматических характеристик научного стиля в его устной и письменной формах. Профессиональное устное общение в монологической и диалогической форме по образовательной программе. Умение демонстрировать результаты исследования в форме отчетов, рефератов, публикаций и публичных обсуждений; интерпретировать и представлять результаты научных исследований на иностранном языке.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 3
  

• Объектно-ориентированное программирование

  Цель: дать представление студентам об основных принципах объектно-ориентированного программирования (ООП) на языках C++ и C#. Краткое содержание Основные понятия. Классификация подвидов ООП. Определение ООП и его основные концепции. Особенности реализации. Проектирование программ в целом. Раз-личные ООП-методологии. Компонентное программирование. Про-тотипное программирование. Класс-ориентированное программи-рование

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Вычислительная механика - CAD&CAE

  Цель: научить студентов применять методы геометрического моделирования с использованием коммерческих CAD-систем. Краткое содержание Основы САПР, включая геометрическое и твердотельное моделирование, параметрические представления, элементы и взаимодействие человека и машины. Приложения для проектирования, анализа и производства.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Педагогика высшей школы

  Курс направлен на освоение методологическими и теоретическими основами педагогики высшего образования. Дисциплина поможет овладеть навыками современными педагогическими технологиями, технологиями педагогического проектирования, организации и контроля в высшей школе, навыками коммуникативной компетентности. По окончанию курса магистранты научатся организовывать и проводить различные формы организации обучения, применять активные методы обучения, подбирать содержание учебных занятий. Организовывать учебный процесс на основе кредитной технологии обучения.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 3
  

• Динамические системы: вибрация и управление

  Цели: Моделирование, анализ и измерение механических динамических систем, систем с одной и несколькими степенями свободы. Краткое содержание Решения ОДУ в замкнутой форме, определяющие поведение систем с одной и несколькими степенями свободы. Устойчивость, форсирование, резонанс и конструкция системы управления. Моделирование и анализ свободных и вынужденных колебаний систем с сосредоточенными элементами с одной и несколькими степенями свободы.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Механика контакта и трение

  Цель: Познакомить студентов с механикой поверхностного контакта в подшипниках качения и скольжения и с элементами теории смазки. Краткое содержание: Контакт Герца. Негерцовский упругий контакт. Контакт с шероховатыми поверхностями. Нормальный контакт неупругих твердых тел. Механизмы износа. Тангенциальная нагрузка и скользящий контакт. Контакт качения и трение качения. Основы теории смазки и её приложения.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Явление массообмен и переноса в сплошной среде

  Цель: Познакомить студентов с теорией явления массообмена и переноса в сплошной среде и практикой моделирования и анализа, Краткое содержание Введение и основные понятия Базовые модели, уравнения сохранения и соотношения замыкания. Теплопередача при кипении Основные понятия, явления нуклеации и кривая кипения. Принудительно-конвективное кипячение. Конденсат, основные понятия. Конденсация в спокойной среде. Конденсация в двухфазном потоке. Введение в аэрозольный перенос. Механизмы переноса аэрозолей

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Динамика механических систем

  Цель: Анализ движения и моделирование динамики систем частиц и твердых тел в трехмерном движении. Краткое содержание дисциплины. Кинематика твердых тел: общие соотношения, теорема Шаля, углы Эйлера. Кинетика Ньютона-Эйлера твердого тела: фундаментальные принципы движения и энергии твердого тела. Аналитическая механика: обобщенные координаты и степени свободы, виртуальные перемещения, обобщенные силы, принцип Гамильтона, уравнения Лагранжа. Приложения: вычислительные методы, связи, кулоновское трение, качение, гироскопические системы.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Вычислительная гидродинамика

  Цель: обучение методам численного решения задач течения жидкости, возникающих в различных инженерных устройствах. Курс дает студентам опыт численного решения течений вязкой и невязкой жидкости. Студенты получат следующее: • знание множества различных численных методов, их поведения, преимуществ и недостатков; • опыт численного решения задачи о течении жидкости. Краткое содержание Численные методы решения нестационарных уравнений Навье-Стокса, включая теорию, реализацию и приложения. • Обзор уравнений Навье-Стокса. Классификация ПДЭ. • Метод конечных разностей. Вывод основных разностных формул, аппроксимация, устойчивость и сходимость метода. • Разностные схемы решения гиперболических, параболических и эллиптических задач. • Метод конечных объемов, вывод метода; аппроксимация, ста-бильность и сходимость; приложения. Спектральные методы. Вывод метода; аппроксимация, стабильность и сходимость и приложений.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• История и философия науки

  Цель: Исследовать историю и философию науки как систему концепций глобальной и казахстанской науки. Содержание: Предмет философии науки, динамика науки, основные этапы исторического развития науки, особенности классической науки, неклассическая и постнеклассическая наука, философия математики, физики, техники и технологий, специфика инженерных наук, этика науки, социально-нравственная ответственность ученого и инженера.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 3
  

• Интеллектуальная собственность и научные исследования

  Целью данного курса является предоставить магистрантам знания и навыки, необходимые для понимания, защиты и управления интеллектуальной собственностью (ИС) в контексте научных исследований и инноваций. Курс направлен на подготовку специалистов, способных эффективно работать с ИС, защищать результаты научных исследований и применять их на практике.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы механики сплошной среды

  Цель: Предоставить знания фундаментальных, объединяющих концепций механики сплошных сред в качестве основного курса для магистрантов в области инженерной механики. Краткоесодержание Основы теории напряженно-деформационного состояния тел, основы теории ньютоновских жидкостей, законы термодинамики сплошной среды.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Психология управления

  Курс направлен на овладение инструментами эффективного управления сотрудниками, опираясь на знания психологических механизмов деятельности руководителя. Дисциплина поможет овладеть навыками принятия решений, создания благоприятного психологического климата, мотивирования сотрудников, постановки цели, создания команды и коммуникации с сотрудниками. По окончанию курса магистранты научаться решать управленческие конфликты, создавать собственный имидж, анализировать ситуации в сфере управленческой деятельности, а также проводить переговоры, быть стрессоустойчивыми и эффективными лидерами.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 3
  

• Методы расчета турбулентных течений

  Цель: научить студентов методам расчета турбулентных течений, встречаемых в инженерных задачах. Краткое содержание Ламинарные и турбулентные течения. Алгебраические модели расчета турбулентных течений. Одно и двухпараметрические модели. Модели, основанные на Рейнольдсовых напряжениях. Методы расчета крупных вихрей.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Искусственный интеллект в инженерии

  Цель: ознакомление с основами искусственного интеллекта и его примене-ние задачах инженерии. Краткое содержание: Введение в искусственный интеллект. Нейронные сети. Структура и гиперпараметры нейронных сетей. Формирование и нормализация входного слоя. Функции активации скрытых слоев. Формирование выходного слоя. Функция потерь. Применение методов оптимизации для обучения искусственного интеллекта. Прогнозирование и оценка. Искусственный интеллект и численное моделирование. Применение искусственного интеллекта для решения задач подземной гидродинамики. Оценка точности прогнозирования.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 4
  

• Турбулентные течения

  Цель: предоставить инженерам руководство по работе с турбулентным потоком, используя как можно меньше математических уравнений. Краткое содержание Турбулентность жидкости. Характеристики некоторых важных турбулентных течений. Усредненные по Рейнольдсу, проблема замыкания. Модели, основанные на приближении Буссинеска. k – e и другие модели двух уравнений. Прямое численное моделирование и моделирование больших вихрей.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Робототехника

  Цель: Дать представление о математических инструментах и алгоритмах, включенных в планирование и контроль движения и силы, а также научить навыкам использования этих методов. Краткое содержание Анализ и проектирование робототехнических систем, включая оружие и транспортные средства. Кинематика и динамика. Алгоритмы описания, планирования, управления и контроля силы движения.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Системы возобновляемых источников энергии

  Цель: формирование знаний в области возобновляемых источников энергий и обучение навыкам их использования.. Краткое содержание Объем запасов традиционных энергоносителей. Атомная энергия и парниковый эффект. Солнечное излучение. Энергия ветра. Энергия воды. Геотермия. Использование биомассы. Производство водоро-да, топливные элементы и метанизация.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Стратегии устойчивого развития

  Цель: Обучение магистрантов стратегиям устойчивого развития для достижения баланса между экономическим ростом, социальной ответственностью и охраной окружающей среды. Содержание: Магистранты изучат концепции и принципы устойчивого развития, разработку и внедрение стратегий устойчивого развития, оценку их эффективности, а также международные стандарты и лучшие практики. Включены кейсы и примеры успешных стратегий устойчивого развития.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Приложения термодинамики

  Цель: Научить студентов применить основы первого и второго законов классической термодинамики к анализу и оптимизации конструкции обогревательных и холодильных энергетических систем, включающих теплообменники. Краткое содержание Первыйи второй законы термодинамики. Применение к анализу и оптимизации конструкции: тепловых и холодильных энергосистем; теплообменников и процессовгорения. • Циклы производства электроэнергии • Циклы тепловых насосов (охлаждение) • Оптимизация теплообменника в циклах • Исследования термоэкономических моделей.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• производить поиск и изучать научно-техническую информацию по инженерной механике и уметь выражать письменно и устно свое мнение по теме инженерной механики на казахском (русском) и английском языках;
• знать основы психологии управления и основы педагогики высшей школы, владеть навыками преподавания, знать и критически анализировать источники по истории и философии науки;
• знать основы механики сплошной среды и теории турбулентности, уметь использовать их при исследовании инженерных задач;
• уметь анализировать и моделировать динамику систем частиц и твердых тел в трехмерном движении, системы с одной и несколькими степенями свободы;
• знать методы вычислительной механики и вычислительной гидродинамики и уметь применять их для исследования задач механики жидкости, твердого тела и инженерной механики с применением нейросетевых и ИИ-моделей;
• уметь программировать на современных алгоритмических языках программирования, владеть методом машинного обучения и анализа данных, применять его для решения стохастических задач инженерной механики;
• знать основы теории фильтрации и уметь применять их при добыче металлов методом подземного скважинного биохимического выщелачивания;
• знать основы динамических систем и уметь применять их для решения задач вибрации и управления, знать механику контакта и трения;
• уметь, с использованием современных прикладных программных обеспечении, разрабатывать, моделировать и создавать различные механические системы и устройства, автономные механизмы и роботы;
• уметь анализировать и оптимизировать конструкции тепловых и холодильных энергетических систем, включающих теплообменники;
• знать методы получения, хранения и использования возобновляемой энергии, уметь проектировать и создавать автономные тепловые источники и установки с использованием солнечной тепловой энергии;