ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
УТВЕРЖДАЮ
Декан физического факультета
____________ /Е.В. Сметанин/
«______»____________200 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Компьютерное моделирование в материаловедении
Специальность (направление): 010400 ФИЗИКА
Факультет физический
Курс пятый
Семестр девятый
Кафедра экспериментальной и технической физики
Общая трудоемкость дисциплины
(в часах по учебному плану дневной формы обучения): 72
В том числе:
Лекции 36
Практические занятия нет
Лабораторные занятия 22
Самостоятельная работа 14
Рабочая программа принята на заседании кафедры
«___»_________________200__ года
Заведующий кафедрой А.И. Александров
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КУРСА
Компьютерное моделирование в материаловедении
Объяснительная записка
Целью курса является освоение студентами специальных знаний по методам математического моделирования и оптимизации
материалов и процессов, освоение практических навыков компьютерного моделирования в материаловедении.
Программа составлена на основе программы курса «Моделирование и оптимизация свойств материалов и технологических процессов» образовательной программы по специальности 651700 «Материаловедение, технологии материалов и покрытий».
Содержание учебного материала
Разделы курса
Раздел 1. Методы математического моделирования
Раздел 2. Модели материалов и процессов
Раздел 3. Оптимизация в материаловедении
Краткое содержание разделов
Раздел 1. Методы математического моделирования. Математические методы моделирования материалов и покрытий, паро-, жидко-, и твердофазных процессов, их получения, обработки и переработки. Современные аналитические подходы к явлений и процессов в материала и покрытиях: теории фазовых переходов и критических. явлений, теории подобия и скейлинг, законы сохранения, теория перколяции; геометрия фрактальных кластеров.
Раздел 2. Модели материалов и процессов. Модели тепловых, гидравлических, деформационных, импульсных процессов, процессов осаждения; математические модели процессов, полученные при кинематическом исследовании объекта; динамические модели сложных объектов; имитационное моделирование.
Раздел 3. Оптимизация в материаловедении. Понятие об оптимизации; объект оптимизации; критерий оптимальности; этапы решения задачи оптимизации; виды задач оптимизации технологических процессов; аналитические методы оптимизации.
Тематическое планирование
№ п/п
|
Наименование разделов, тем
|
Всего часов
(общая трудоемкость)
| Аудиторные занятия |
Самостоятельная работа
|
Лекции
|
Семинары, практич. занятия
|
Лабораторные
работы
|
1.
| Методы математического моделирования |
28
|
12
|
–
|
10
|
6
|
2.
| Модели материалов и процессов |
22
|
12
|
–
|
6
|
4
|
3.
| Оптимизация в материаловедении |
22
|
12
|
–
|
6
|
4
|
Формы промежуточного и итогового контроля: зачет
Учебно-методическое обеспечение
Рекомендуемая литература (основная):
Теория и техника теплофизического эксперимента / Под ред. В.К. Щукина. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1972
Самарский А.А. Введение в численные методы. М.: Наука, 1982.
Ахназарова С.П., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Высшая школа, 1976.
Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул: М.: Высш. шк., 1988.
Рекомендуемая литература (дополнительная)
Математическая теория планирования эксперимента. / Под ред. С.М. Ермакова. – М.: Наука, 1983.
Математическое моделирование технологических процессов и метод обратных задач / А.Н. Тихонов, В.Д. Кальнер, В.Б. Гласко. М.: Машиностроение, 1990. 264 с.
Бахвалов Н.С. Численные методы. М.: Наука, 1973. 631 с.
Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1977. 440 с.
Автор (автор-составитель) программы, ______________ / В.В. Новиков /