8D05403 Механика в Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Мақсаты: жоғары өнімді есептеулерді және параллельді есептеулерді қолдана отырып, жоғары дәлдіктегі сұйықтық динамикасының есептерін модельдеудің заманауи әдістерін қолдану дағдысын қалыптастыру. Міндеттері: гидродинамика есептерін шешуде жоғары дәлдіктегі әдістерді қолдану; MultiGPU -де параллель есептеулер жүргізу; нәтижелерді визуализациялау; талдау, қорытынды жасау. Мазмұны: сұйықтық динамикасының есептерін модельдеудің заманауи жоғары өнімді әдістері, жоғары дәлдіктегі дискретизация схемалары; дәлдік пен сәйкестік әдістері; MultiGPU жүйесінде параллельді есептеулер.

Мақсаты: басқарудың оңтайландыру әдістері бойынша білім мен кәсіби құзыреттіліктерді қалыптастыру. Тапсырмалар: есептің физикалық-математикалық қойылымын тұжырымдау; механика есептерін шешуде басқарудың оңтайландыру әдістерін қолдану; нәтижелерді визуализациялау, нәтижелерді талдау және қорытындылау. Мазмұны: оңтайландыру негіздері, оңтайлы басқару принциптері, дискретті және үздіксіз жүйелердің детерминирленген және стохастикалық есептері, болжамды басқару, динамикалық бағдарламалау, вариациялар есептеулері, Понтрягин принципі, инженерлік жүйелер үшін оңтайландыруды басқару теориясын қолдану.

Мақсаты: материалдардың пластикалылық және жылжымалылық теориясы бойынша іргелі білімдерін қалыптастыру. Міндеттері: деформацияланатын қатты денелер механикасының есептерін шешуде аз серпімдіпластикалық деформация теориясын, пластикалық ағыс теориясын, пластикалылықтың деформациялық теориясын және беріктену теорияларын қолдану; Мазмұны: пластикалылық және жылжымалылық теориясының негізгі ұғымдары мен терминдері, негізгі теңдеулері мен есептің қойылымы, серпімді емес, тұтқырлысерпімді деформацияланатын объектілерді есептеуге арналған теориялық және қолданбалы есептер, оларды шешудің аналитикалық әдістері.

Мақсаты: динамикалық жүйелердегі рет пен хаосты анықтау әдістері бойынша жүйелік білімді қалыптастыру. Міндеттері: фазалық кеңістіктегі көлденең қималарды есептеу алгоритмдерін құра отырып, механиканың есептерін шешу, фазалық кеңістікте хаостың туу орталықтары мен олардың шекараларын анықтау. Мазмұны: рет пен хаос, динамикалық жүйелердегі хаостың себептері, зерттеу әдістері, реттілік пен хаос шекаралары, нақты есептердің бифуркациялық сипаттамалары, параметрді өзгерту кезінде фазалық кеңістікті қайта құру.

Пәннің мақсаты мен міндеттері: есептің қойылымына сәйкес ғылыми зерттеу әдісін (аналитикалық, эксперименттік, сандық) анықтау, ғылыми мәліметтерді талдау, түсіндіру, мәліметтер қорымен жұмыс істеу дағдысын қалыптастыру; модельдеу, эксперимент жасау, бақылау нәтижесінде алынған мәліметтерді өңдеу, визуализация әдістерін қолдану және деректерді статистикалық талдау. Пәннің қысқаша мазмұны: ғылыми зерттеу әдістері, деректерді өңдеу мен талдау әдістері, эмпирикалық ақпаратты өңдеу әдістері, деректерді талдау кезеңдері, алынған мәліметтерді түсіндіру

Мақсат: материалдардың морт қирау механикасы саласы бойынша білімін және кәсіби құзыреттілігін қалыптастыру. Міндеттер: морт қирау механикасының тәсілдерін қолдана отырып, машина бөлшектері мен конструкцияларының беріктік мәселелерін зерттеу; материалдардың морт қирау себептерін, магистральдардағы сызаттардың пайда болу, өсу механизмдерін талдау; нәтижелерді талдау, қорытындлау. Мазмұны: морт қирау механикасының пәні, міндеттері; морт қирау механикасы туралы негізгі түсініктер; денелердің теориялық және нақты беріктігі; композиттердің қирау ерекшеліктері.

Мақсаты: ақырлы элементтер әдісін (АЭӘ) қолданып механиканың есептерін шешуге қажетті білімін және кәсіби құзыреттілікті қалыптастыру. Міндеттер: денелердің кернеулі-деформациялық күйінің ерекшеліктерін ескере отырып, механика есептерін шешуде АЭӘ қолдану; нәтижелерді визуализациялау; талдау, қорытындылау. Мазмұны: құрамы және пішіндері әр түрлі денелердің жүктемесі әсерінен деформациялану ерекшеліктері; деформацияланатын дене механикасындағы есептерді шешудің жуықтау әдістері; АЭӘ теориясы; сырықтық ақырғы элементі үшін АЭӘ; АЭӘ сырықтық жүйені есептеу алгоритмі.

Мақсаты: роботтарды жобалау бойынша жүйелі білім мен кәсіби құзыреттілігін қалыптастыру. Тапсырмалар: INVENTOR ортасында роботтардың бөлшектерін жобалау; ADAMS, EASY5 жүйелерінде машина бөлшектерінің, механизмдерінің, құрылымдық элементтері мен тораптарының автоматтандырылған есептелуін және жобалауын жүзеге асыру, нәтижелерді талдау, қорытынды жасау. Мазмұны: робот бөлшектерін, құрылымдық элементтер мен тораптарды автоматтандырылған есептеу мен жобалаудың заманауи компьютерлік әдістері; ADAMS, EASY5 және INVENTOR орталарында ақырғы-элементтік талдаудың орындалу әдістері.

Мақсаты: полимерлік және композиттік материалдар туралы жүйелік білімді қалыптастыру. Тапсырмалар: полимерлік және композициялық материалдарды есептеудің заманауи әдістерін қолдана отырып, полимерлік және композиттік материалдардан жасалған құрылымдардың элементтерін есептеу; полимерлік өнімдердің ұзақ мерзімді беріктігінің шектерін, анизотропты композиттердің беріктігін анықтау; нәтижелерді талдау, қорытындылау. Мазмұны: полимерлер мен композиттер; полимерлік және композиттік материалдардың түрлері, құрылымдары, физикалық, механикалық қасиеттері, беріктігін есептеу әдістері, олардың қолданылу аясы.

Мақсаты: жылу және масса алмасу есептерін модельдеу әдістері бойынша білімін және кәсіби құзыреттілігін қалыптастыру. Міндеттері: жылу мен масса алмасу есептерін шешуге Fortran бағдарламалық кешенін қолдану; жылу, масса алмасу процестерін зерттеу (конвективті, кондуктивті жылу алмасу, диффузия, қоскомпонентті орталарда масса алмасу); нәтижелерді көрнекілеу, талдау, қорытындылау. Мазмұны: жылу және масса алмасу процестерінің модельдері, конвективті, кондуктивті жылу алмасуды, диффузияны, қоскомпонентті ортадағы масса алмасуды модельдеу.

Мақсаты: турбулентті ағындарды зерттеуге қажетті есептеудің сандық әдістерін меңгеру. Міндеттері: турбуленттік ағындар есебінің физикалық қойылымын тұжырымдау, турбуленттіліктің математикалық моделін таңдау; турбулентті ағындарды сандық зерттеуді жүзеге асыру үшін бағдарламалық пакеттерді пайдалану; нәтижелерді визуализациялау; талдау, қорытындылау. Мазмұны: турбуленттілік есептері, Буссинеск гипотезасы, турбуленттіліктің жартылай эмпирикалық модельдері, турбуленттік ағындарды есептеу әдістерінің классификациясы, тікелей сандық модельдеу (DNS), ірі құйындарды модельдеу әдісі (LES), Рейнолдс теңдеуінің шешімі(RANS).

Мақсаты: докторанттарға мехатронды жүйелерді модельдеу және басқару бойынша жүйелік білім беру, кәсіби құзыреттіліктерін қалыптастыру. Міндеттері: мехатронды жүйелерді модельдеу және басқару бойынша алған білімдерге сүйене отырып мехатронды жүйелерді жобалау; мехатрондық қозғалыс модульдерін имитациялау; мехатронды жүйелерді басқарудың заманауи жүйелерін құру; нәтижелерін талдау және практикалық ұсыныстар беру. Мазмұны: мехатронды жүйелерді жобалау әдістері; мехатронды қозғалыс модульдерін модельдеу әдістері, мехатронды жүйелерді басқарудың заманауи жүйелері

Мақсаты: теориялық және аспан механикасының мәселелерін шешудің заманауи математикалық әдістерін қолдану дағдыларын қалыптастыру. Міндеті: есептің физикалық, математикалық қойылымдарын тұжырымдау; есептерді шешуге заманауи математикалық әдістерді қолдану; нәтижелерді визуализациялау; талдау мен қорытынды жасау. Мазмұны: теориялық және аспан механикасы есептерін шешудің заманауи математикалық әдістері; компьютерлік алгебраның заманауи тіліндегі классикалық әдістері; қазіргі КАМ-теориясының негіздері, резонансты және резонансты емес жағдайлар; тербелмелі элементтердегі ауыспалы-айналмалы қозғалыс.

Мақсаты: жерасты құрылыстарының механикасы саласы бойынша білімдерін және кәсіби құзыреттіліктерін қалыптастыру. Міндеттері: жер асты құрылыстарының мәселелерін тұжырымдау; математикалық модельдеу, аналитикалық және сандық әдістер, компьютерлік бағдарламаларды қолдана отырып жер асты құрылыстарының есептерін шешу. Мазмұны: жерасты құрылыстарының қоршау массивімен өзара әрекеттесуін бағалау, жүйенің кернеулі-деформациялық күйін талдау, жер асты құрылыстары элементтері теориясының негіздері, әртүрлі жүктемелер мен факторлардың әсерінен олардың беріктігін, орнықтылығын есептеу әдістері.

Мақсаты: COMSOL Multiphysics пакетінде күрделі физикалық процестерді модельдеу бойынша жүйелік білім мен кәсіби құзыреттілігін қалыптастыру. Міндеттері: күрделі физикалық -химиялық процестерді модельдеу және зерттеу, COMSOL Multiphysics қосымшалар пакетін қолдану арқылы инженерлік есептерді шешу; зерттеу нәтижелерін визуализациялау; нәтижелер мен қорытындыларды талдау. Мазмұны: гидродинамика мен жылу алмасу, қатты дене механикасы, айнымалы ток /акустика, химия, плазма модульдеріне шолу; мультифизика есептерін шешуге арналған модульдерді біріктіру

Мақсаты: білім алушылардың академиялық мәтіндерді жазу дағдыларын, баяндамалар мен презентацияларды құру дағдыларын, библиографиялық сипаттаманы құрастыру дағдыларын құрастыру. Міндеті: Академиялық мәтіндерді құру: реферат, аннотация, рецензия, әдебиеттерге шолу, конференция тезистері, ғылыми мақалалар; баяндама презентациясы. Мазмұны: Академиялық жазу практикалық пән ретінде. Ғылыми тіл және ғылыми мәтін. Плагиат. Ғылыми дәйексөз ережелері. Ғылыми зерттеулердің нәтижелерін ұсыну формалары. Зерттеу тақырыбының негізделуі. Кіріспе. Әдеби шолу. Библиографиялық сипаттама.

Мақсаты: деформацияланатын қатты денелер механикасындағы заманауи, өзекті мәселелерді шешуге қажетті негізгі аналитикалық және сандық есептеу әдістерін меңгеру. Міндеттері: тиімді аналитикалық және заманауи сандық әдістерді қолдана отырып деформацияланатын қатты денелер механикасының есептерін шешу; нәтижелердің дұрыстығын бағалау; талдау, қорытынды жасау. Мазмұны: қазіргі заманғы аналитикалық есептеу әдістері; сандық есептеу әдістері; қарастырылатын деформацияланатын объектілердің, орталар мен құрылымдардың кернеулі-деформациялық күйін, беріктігін, қатаңдығын және орнықтылығын бағалау.

Мақсаты: роботтардың интеллектуалды жүйелері туралы жүйелі білім мен кәсіби құзыреттілігін қалыптастыру. Міндеттері: интеллектуалды адам- машина интерфейс әдістері негізінде роботтар мен мобильді роботтардың интеллектуалды жүйелерінің әрекеттерін жоспарлау есептерін шешу; интеллектуалды робототехниканың даму тенденциясын бағалау және талдау, оның ішінде миниатюризация, бионикалық робототехника, топтық басқару да бар. Мазмұны: интеллектуалды жүйелер, роботтардың интеллектуалды жүйелерін зерттеудің заманауи әдістері, жасанды интеллект әдістері, сараптамалық жүйелер, нейрондық желі құрылымдары, көру жүйесі.

Мақсаты: атқарушы механизмдер мен манипуляторларды (АММ) жобалау бойынша білімін және кәсіби құзыреттілігін қалыптастыру. Міндеті: сызбаларды құрастыру, әзірлеу және АMM құрылымдарын құру; жобалау құжаттарын дайындау; патентке өтінім беру. Мазмұны: АMM нақты түрінің қазіргі жағдайы мен дамуының патенттік ақпараттық талдауы, рационалды АMM бағалау критерийі, АMM модельдеу әдістері, алгоритмдері және компьютерлік бағдарламалары; АMM тәжірибелік үлгісін жасау әдістері; АММ сынақтық-тәжірибелік құрылымдарының жобалық-конструкциялық құжаттары.

Мақсаты: мобильді роботтарды құрастыру бойынша білім беру және кәсіби құзыреттілікті қалыптастыру. Тапсырмалар: Matlab және Lego Maindstorms жүйелерінде мобильді роботтардың қозғалыс динамикасын, кинематика теңдеулерін бағдарламалау және шешу; мобильді роботтарды басқаруға арналған бағдарламалар құру. Мазмұны: мобильді роботтардың түрлері мен конструкциялары, кинематика теңдеулері, Matlab және Lego Maindstorms жүйелеріндегі мобильді роботтардың қозғалыс динамикасы; навигация, локализация және жоспарлау мәселелерін шешуде мобильді роботтарды басқару бағдарламалары.

Мақсаты: деформацияланатын қатты дене механикасының (ДҚДМ) есептерін математикалық және компьютерлік модельдеу дағдылары мен қабілеттерін қалыптастыру. Міндеттері: ДҚДМ есептерін аналитикалық және заманауи компьютерлік технологиялар мен қолданбалы бағдарламалық пакеттерді пайдалана отырып компьютерлік модельдеу әдістерімен шешу. Нәтижелерін кескіндеу, талдау, қорытындылау. Мазмұны: қатты деформацияланатын ортаның кернеу-деформациялық жағдайы; ДҚДМ моделдері; ДҚДМ есептерін шешу әдістері; математикалық модельдеу кезеңдері, жалпы талаптар, ДҚДМ есептерінің математикалық модельдерін құрудың ерекшеліктері.

Мақсаты: наномеханика саласы бойынша білім негізін және кәсіби құзіреттіліктерін қалыптастыру болып табылады. Міндеттері: наноматериалдардың физика -химиялық қасиеттерін талдау; кванттық компьютерлерде кванттық құбылыстарды қолдану; кванттық компьютерлерде есептеу алгоритмдері мен бағдарламаларын жасау; нәтижелерді визуализациялау, нәтижелерді талдау және қорытындылау. Мазмұны: өлшемдері 0,1 - 100 нм болатын құрылымдарды өлшеудің, зерттеудің, өндірудің және модификациялаудың негізгі әдістері; наноқұрылымдарда пайда болатын кванттық құбылыстар; кванттық компьютерлер; кванттық есептеу алгоритмдері.

Мақсаты: «Mathematica» символдық есептеулер жүйесі бойынша базалық білім мен кәсіби құзыреттілігін қалыптастыру. Міндеті: «Математика» аналитикалық есептеулер пакетін теориялық және қолданбалы механика есептерін шешуге қолдану; нәтижелерді визуализациялау, талдау және қорытынды жасау. Мазмұны: «Mathematica» жүйесінің интерфейсі, есептеу режиміндегі «Mathematica» жүйесінің негіздері, визуализация, мәліметтерді көрсету, векторлар, матрицалар, математикалық функциялар, оңтайландыру есептері, алгебралық және трансценденттік теңдеулер, теңдеулер жүйесі, дифференциалдық теңдеулер , интегралдарды есептеу.

Мақсаты: машиналар мен механизмдердегі діріл мен тербелістерді зерттеу қабілеттерін қалыптастыру; Міндеті: жобалау кезінде роторды теңгеру; теңгерімсіздіктің түрлері мен шарттарын анықтау; массаларды ауыстыру әдістерінің негізгі ережелерін талдау; қорытындылау. Мазмұны: механизмнің (буынның) теңгерімсіздігі туралы түсінік; массаларды ауыстыру әдістері; роторларды теңгеру; бір жазықтықты және жоғары жиілікті теңгеру схемаларының типтік технологиялық процестеріне шолу, теңгерімдеу әдістері; жобалау кезінде ротордың статикалық және динамикалық теңгерімінің шарттары.

Мақсаты: химиялық процестердің жүру механизмдері мен жалпы заңдылықтары туралы білімді қалыптастыру; Міндеттері: жалпы химия есептерін шешу, химиялық түрлену кезінде адсорбция, жану, жылу мен масса алмасу кезінде болатын химиялық процестерді зерттеу; нәтижелерді талдау, қорытындылау. Мазмұны: химиялық байланыстың түрлері, химиялық кинетика және тепе-теңдік, адсорбциялық тепе-теңдік, химиялық элементтер мен олардың қосылыстарының жалпы сипаттамасы, органикалық қосылыстар, жанудың химиялық процестері, химиялық түрлену кезіндегі жылу және масса алмасу.

Мақсаты: робототехникалық жүйелерді динамикалық басқару әдістері бойынша докторанттардың білімі мен кәсіби біліктілігін қалыптастыру. Міндеті: манипулятор роботтың жұмыс кеңістігіндегі орнын анықтауға мүмкіндік беретін негізгі кинематикалық қатынастарды зерттеу; оның буындарының қозғалысы мәселелерін шешу; манипуляторлардың динамикасын зерттеу; Мазмұны: манипуляторлық роботтар теориясы және оларды басқару әдістері; негізгі кинематикалық қатынастар, манипуляторларды кинематикалық басқарудың әдістері мен алгоритмдері; манипуляция механизмдерінің динамикасы, қозғалыстың математикалық модельдері туралы негізгі мәліметтер.

Мақсаты: роботтық жүйелердің аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз етілуі бойынша білімін және кәсіби құзыреттілігін қалыптастыру. Міндеті: заманауи аппараттық және ақпараттық технологияларды пайдалана отырып, робототехника құралдары мен жүйелерін құру саласындағы мәселелерді шешу; роботты жүйелердің аппараттық элементтерінің өзара әрекеттесуінің имитациялық модельдерін әзірлеу. Мазмұны:аппараттық құралдар, сенсорлар, жетектер мен процессорлар, басқару жүйелері, роботтық жүйелердің компьютерлік басқару архитектурасы, автоматтандырылған басқару аймақтары, алгоритмдер; жобалау және инженерлік қызмет.

наноматериалдардың физикохимиялық қасиеттерін егжей-тегжейлі талдау, турбулентті ағындардың моделдерін құру принциптерін талдау, жоғары өнімділік есептеулер мен параллель есептеулерді қолдану арқылы сұйықтар мен газдардың динамикасының есептерін жоғарғы реттік дәлдікте модельдеу;

Теориялық және аспан механикасының мәселелерін шешудің заманауи аналитикалық және сандық әдістерін критикалық түрде талдау және нақты физикалық есептің тұжырымдамасына қойылатын шектеулерді ескере отырып, қолайлы әдістерді таңдау;

пластикалық және жылжымалылық теориясының есептерін, деформацияланатын қатты дене механикасының нақты есептерін, жер асты құрылымдарының механикасы, морт қирау механикасы және композиттер механикасы есептерін шешу үшін аналитикалық және сандық әдістерді қолдану;

орнықтылық және орнықсыздық жағдайларын ажырата білу, хаостың туындауын, хаостың ошақтарын және олардың шекараларын анықтай білу, механиканың нақты бағыттарындағы мәселелерді шешу үшін осы білімдерін қолдану;

жылу және масса алмасу процестерін модельдеу, өтетін химиялық реакцияларды ескере отырып модельдерін құрастыру және COMSOL Multiphysics бағдарламалық пакетін қолданып күрделі физикалық процестерге зерттеулер жүргізу;

қажет болған жағдайда, өз бетінше ғылыми зерттеулер жүргізуді жүзеге асыру және түзетулер енгізу, есептің қойылымына барынша дәл жауап беретіндей әдістерді таңдау; алынған нәтижелерге сын көзбен қарау, оларды талдау және бағалау, тіпті толық емес немесе шектеулі ақпараттар негізінде де дәйекті тұжырымдамалар жасау; ғылыми зерттеу жұмыстары нәтижелерінің маңыздылығын сыни түрде бағалай отырып, сол нәтижелерді кең ауқымды ғылыми қоғамдастыққа жеткізу және академиялық жазу қабілетін пайдаланып ғылыми мақалалар жазу;

Роботты жүйелерді модельдеудің заманауи әдістерін, роботтардың заманауи интеллектуалды жүйелерін зерттеу әдістерін қоса алғанда, механика жүйелерін жобалау, диагностикалау және бақылауды қолдана отырып, актуаторларды, манипуляторларды, стационарлық және жылжымалы роботтарды жобалау;

қазіргі заманғы деректерді өңдеу әдістерін қолдана отырып, механиканың әртүрлі салаларынан ғылыми деректерді талдау , түсіндіру,оның ішінде визуализациялау және оларға негізделген практикалық ұсыныстарды әзірлеу;

механика салаларына қатысы қоғамда өзекті болып саналатын механиканың теориялық немесе практикалық есептерін қарастыра отырып , осы тақырыпқа сәйкес өз бетімен ғылыми жобаларды ұсыну және оны шешуге қажетті ғылыми-зерттеу жұмыстарының алгоритмін әзірлеу; таңдаған ғылым саласында өзінің кәсіби тұрғыдан даму бағытын және даму қарқындылығын анықтай білу, командада жұмыс істей білу және жалпы ұжым мен қоғамның дамуына өз үлесін қосу; педагогика мен психология білімдерін педагогикалық қызметте шығармашылықпен қолдана отырып, жоғары оқу орындарында арнайы пәндерді оқытуды жүзеге асыру.