Вычислительная механика

В последние несколько десятилетий наблюдается быстрый рост использования компьютерных стратегий для решения практических проблем. От дисциплин строительства и машиностроения, таких как расчет конечных элементов / объемов, до отраслей медицины (например, биомеханика) и биологии (например, моделирование эволюции), список областей, где применяются такие стратегии, постоянно расширяется. Это развитие основано на фундаментальной концепции, которая позволяет надежно анализировать проблемы с использованием сложного моделирования механики сплошных сред, численных процессов и экспериментальных методов. Эта концепция, которая называется «вычислительная механика», устраняет разрывы между построением теоретической модели, численной обработкой и экспериментальной реальностью.
Инженеры, стремящиеся работать в этой области, нуждаются в прочном обосновании своих руководящих принципов. Курс «Вычислительная механика» обучает студентов основам теории, необходимой для применения и развития сложных компьютерных процедур. Это включает в себя правильное использование моделей и алгоритмов, правильное проведение и интерпретацию экспериментов, а также безошибочное использование прикладных программ. Эти цели исследования включают в себя следующие элементы:

• Построение модели:

Линейная и нелинейная континуальная механика, теория феноменологических материалов, структурная механика, материаловедение и процедуры гомогенизации;

• Алгоритмы:

Численные методы дискретизации и решения механики, методы конечных элементов, процессы оптимизации и разработка программ;

• Эксперименты:

Материаловедение, метрология и идентификация параметров моделей материалов;

• Области применения:

Компьютерное моделирование во всех областях инженерной науки и инженерной практики. .

Таким образом, курс носит междисциплинарный характер и включает в себя элементы прикладной механики, технологии материалов, ориентированных на инженерию, и различные инженерные дисциплины. Базовое обоснование в теории обеспечивает связь между различными изучаемыми областями.
Конечная цель курса «Вычислительная механика» состоит в том, чтобы обучить инженеров, которые могут распознавать возможности применения и ограничения вычислительных моделей, а также самостоятельно применять и улучшать существующие модели. Таким образом, этот курс, ориентированный на международный уровень, даст студентам глубокое образование в области комплексного решения механических проблем, связанных с инженерными науками. Это особенно включает взаимодействие и интеграцию теоретического построения модели, численного проникновения, экспериментальной проверки и применения для конкретного моделирования.