1. Формирование общего представления о математическом моделировании и применении суперкомпьютеров для решения больших задач механики и тепломассообмена;
2. Получение конкретных знаний в области отдельных дисциплин, имеющих отношение к математическому моделированию в механике сплошных сред и применению суперкомпьютеров;
3. Получение права на ведение профессиональной деятельности в сфере математического моделирования в изучении процессов гидрогазодинамики и теплообмена.
|
№ п/п
|
Наименование разделов, дисциплин и тем
|
Всего часов
|
В том числе:
|
Формы контроля
|
|
Лекции
|
Практика
|
|
1
|
Математическое моделирование
|
36
|
16
|
20
|
Зачет
|
|
|
Тема 1. Модели и моделирование
|
1
|
1
|
0
|
|
|
|
Тема 2. подходы к классификации моделей
|
1
|
1
|
0
|
|
|
|
Тема 3. Математические модели, этапы их построения и классификация
|
1
|
1
|
0
|
|
|
|
Тема 4. Эксперимент и числовые шкалы
|
5
|
3
|
2
|
|
|
|
Тема 5. Идентификация моделей, линейных по параметрам
|
6
|
2
|
4
|
|
|
|
Тема 6. Модели нелинейные по параметрам и их идентификация
|
6
|
2
|
4
|
|
|
|
Тема 7. Дифференциальные динамические и статические модели
|
16
|
6
|
10
|
|
|
2
|
Механика сплошных сред
|
54
|
54
|
0
|
Экзамен
|
|
|
Тема 1. Основные гипотезы и постулаты МСС
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 2. Криволинейные систем координат
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 3. Тензор деформаций и скоростей деформаций
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 4. Интегральная запись основных законов механики сплошной среды
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 5. Закон сохранения массы для однородной и многокомпонентной среды
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 6. Закон изменения импульса
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 7. Первое и второе начала термодинамики
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 8. Система универсальных уравнений сплошной среды
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 9. Условия на поверхности сильных разрывов
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 10. Модель идеальной несжимаемой и сжимаемой жидкости
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 11. Характеристики уравнений иделаьной сжимаемой жидкости в нестационарном и стационарном течениях
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 12. Распространение звука в идеальной жидкости
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 13. Вязкая жидкость и газ
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 14. Обтекание тел при больших числах Рейнольдса
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 15. Общая модель тонкого слоя: теории мелкой воды, узкого канала, пограничного слоя, вязкого ударного слоя.
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 16. Турбулентные движения вязкой жидкости
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 17. Модели слабосжимаемых течений
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 18. Сопряженные задачи тепломассообмена
|
4
|
4
|
0
|
|
|
3
|
Математическое моделирование физических процессов
|
36
|
28
|
8
|
Зачет
|
|
|
Тема 1. Физические основы передачи тепла
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 2. Метод обобщенных переменных
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 3. Теплопроводность
|
8
|
4
|
4
|
|
|
|
Тема 4. Конвективный теплообмен в однородной среде
|
16
|
12
|
4
|
|
|
|
Тема 5. Теплообмен при фазовых и химических превращениях
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 6. Теплообмен излучением
|
2
|
2
|
0
|
|
|
4
|
Архитектуры и программное обеспечение суперкомпьютеров
|
36
|
30
|
6
|
Зачет
|
|
|
Тема 1. Архитектура высокопроизводительных ЭВМ
|
8
|
8
|
0
|
|
|
|
Тема 2. Принципы построения коммуникационных сред
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 3. Виды параллельных вычислительных систем
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 4. Классификация и оценка производительности суперЭВМ
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 5. Ресурсы вычислительного комплекса
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 6. Обзор систем управления заданиями
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 7. Параллельные математические библиотеки
|
12
|
8
|
4
|
|
|
5
|
Практикум на ЭВМ (программирование на Фортране или Си)
|
36
|
20
|
16
|
Зачет
|
|
|
Тема 1. Введение в язык FORTRAN
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 2. Язык FORTRAN
|
12
|
6
|
6
|
|
|
|
Тема 3. Программирование на языке C, часть 1
|
6
|
4
|
2
|
|
|
|
Тема 4. Программирование на языке C, часть 2
|
16
|
8
|
8
|
|
|
6
|
Параллельное программирование для многопроцессорных систем с общей и распределенной памятью
|
36
|
17
|
19
|
Зачет
|
|
|
Тема 1. Введение в параллельное программирование с использованием стандарта MPI
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 2. Введение в операционную систему LINUX
|
2
|
0
|
2
|
|
|
|
Тема 3. Двухточечный обмен сообщениями
|
6
|
3
|
3
|
|
|
|
Тема 4. Коллективный обмен данными в MPI
|
6
|
2
|
4
|
|
|
|
Тема 5. Производные типы данных
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 6. Введение в параллельное программирование с использованием стандарта OpenMP
|
6
|
4
|
2
|
|
|
|
Тема 7. Параллельные и последовательные области
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 8. Синхронизация
|
6
|
2
|
4
|
|
|
7
|
Технологии анализа и визуализация данных
|
36
|
20
|
16
|
Зачет
|
|
|
Тема 1. Данные
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 2. Структура пакетов STATISTICA и MATLAB
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 3. Описание данных. Описательные статистики.
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 4. Зависимость данных.
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 5. параллельная реализация метода выявления групп зависимых признаков.
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 6. Множественная линейная регрессия в пакетах STATISTICA и MATLAB
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 7. Методы решения задач классификации
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 8. Методы кластерного анализа
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 9. Расстояния между кластерами в пакетахSTATISTICA и MATLAB. Иерархическая агломеративная кластеризация и метод К-средних в пакетах STATISTICA и MATLAB
|
8
|
2
|
6
|
|
|
8
|
Теория разностных схем
|
54
|
36
|
18
|
Экзамен
|
|
|
Тема 1. Краевые задачи для обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ)
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 2. Элементы теории разностных схем
|
26
|
16
|
10
|
|
|
|
Тема 3. Численные методы решения задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) I порядка.
|
24
|
16
|
8
|
|
|
9
|
Интерационные методы решения линейных систем
|
36
|
36
|
0
|
Экзамен
|
|
|
Тема 1. Введение
|
6
|
6
|
0
|
|
|
|
Тема 2. Интерационные методы решения СЛАУ
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 3. Сходимость метода простой интерации
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 4. Единая каноническая форма записи (ЕКФ) двухслойных интерационных методов
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 5. Применение теоремы Самарского А.А. к исследованию сходимости интерационных методов
|
6
|
6
|
0
|
|
|
|
Тема 6. Явный нестационарный метод с чебышевским набором параметров
|
6
|
6
|
0
|
|
|
|
Тема 7. Параллельная реализация интерационных методов параметров
|
8
|
8
|
0
|
|
|
10
|
Вычислительные методы в задачах механики сплошных сред
|
36
|
24
|
12
|
Экзамен
|
|
|
Тема 1. Краевые условия 1-4 рода для задач механики сплошной среды
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 2. Уравнения параболического типа
|
12
|
8
|
4
|
|
|
|
Тема 3. Уравнение гиперболического типа
|
10
|
6
|
4
|
|
|
|
Тема 4. Экономические разностные схемы для многомерных нестационарных краевых задач
|
10
|
6
|
4
|
|
|
11
|
Методы параллельных вычислений
|
36
|
26
|
10
|
Экзамен
|
|
|
Тема 1. Введение в предмет
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 2. Рекурентные формулы
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 3. Параллельное вычисление определенных и кратных интегралов
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 4. Умножение матрицы на вектор. Умножение матрицы на матрицу.
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 5. Прямые методы решения систем линейных уравнений на многопроцессорных системах.
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 6. Параллельная реализация прямых методов решения систем линейных уравнений
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 7. Параллельна реализация итерационных методов решения Фурье
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 8. Параллельная реализация дискретного преобразования Фурье
|
5
|
2
|
3
|
|
|
|
Тема 9. Параллельные алгоритмы решения задачи Коши для систем ОДУ
|
5
|
2
|
3
|
|
|
|
Тема 10. Уравнения в частных производных
|
8
|
4
|
4
|
|
|
12
|
Решения больших задач МСС с использованием вычислительных пакетов ANSYS
|
80
|
28
|
52
|
Зачет
|
|
|
Тема 1. Основные возможности пакетов Gambit, ANSYS Fluent и ANSYS CFX
|
4
|
4
|
0
|
|
|
|
Тема 2. Gambit: основные объекты программы: точки, ребра, грани, объемы, сетки, зоны
|
2
|
0
|
2
|
|
|
|
Тема 3. Gambit, создание геометрических объектов и работа с ними
|
2
|
0
|
2
|
|
|
|
Тема 4. Gambit, типы сеток, создание двумерных сеток и оценка их качества
|
2
|
0
|
2
|
|
|
|
Тема 5. Создание трехмерных сеток
|
2
|
0
|
2
|
|
|
|
Тема 6. Зоны в расчетной области их типы
|
2
|
0
|
2
|
|
|
|
Тема 7. Пакет ANSYS Fluent. Управление программой. Интерфейс.
|
2
|
2
|
0
|
|
|
|
Тема 8. Выбор материалов и задание их свойств
|
2
|
0
|
2
|
|
|
|
Тема 9. Выбор общих параметров и физической модели течения
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 10. Задание граничных условий
|
2
|
0
|
2
|
|
|
|
Тема 11. Выбор численного метода расчета и задание его параметров
|
4
|
0
|
4
|
|
|
|
Тема 12. Инициализация расчета, его запуск, наблюдение за ходом вычислений
|
2
|
0
|
2
|
|
|
|
Тема 13. Пример расчета двумерного стационарного ламинирования течения вязкой несжимаемой жидкости
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 14. Просмотр и представление результатов решения. Построение графиков и карт решения.
|
2
|
0
|
2
|
|
|
|
Тема 15. Решение задач о течении вязкой жидкости с большими числами Рейнольдса
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 16. Пример решения задачи о турбулентном течении несжимаемой жидкости
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 17. Постановка и решение задачи о течении сжимаемой жидкости с малыми дозвуковыми скоростями
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 18. Расчет невязких течений
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 19. Задача о трансзвуковом обтекании тела
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 20. Пример решения задачи о вязком сверхзвуковом обтекании затупленного тела
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Тема 21. Использование пользовательских функций в пакете Fluent
|
4
|
0
|
4
|
|
|
|
Тема 22. Течение многокомпонентной, химически реагирующей жидкости
|
6
|
2
|
4
|
|
|
|
Тема 23. Расчет течения аэровзвеси
|
6
|
2
|
4
|
|
|
|
Тема 24. Расчет трехмерного течения в камере сгорания
|
4
|
2
|
2
|
|
|
|
Итого |
512
|
335
|
177
|
|
Для организации обучения необходимо зарегистрироваться в автоматизированной системе дистанционного обучения ТГУ "Электронный университет" и подать заявку на программу, или оформить заявку на обучение и направить ее в Институт дистанционного образования ТГУ по факсу или по e-mail.
