Численное моделирование в задачах подземной гидродинамики: учебная программа учреждения образования по учебной дисциплине для специальности 7-06-0533-06 Механика и математическое моделирование, регистрационный №2335/m. Computer simulation in problems of underground hydromechanics: the program of the educational institution of the discipline for the specialty 7-06-0533-06 Mechanics and mathematical modelling, registration №2335/m.

Abstract

Цель учебной дисциплины: 1) освоения основных идей и методов современной вычислительной гидромеханики и геофильтрации; 2) подготовка специалистов, способных ставить и решать задачи в таких областях инженерной деятельности как нефтедобыча, расчет устойчивости гидрозащитных сооружений и дамб, проектирование водосливов, расчет ледопородных ограждений; 3) развитие профессионального мышления, которое обеспечило бы будущему специалисту возможность свободно оперировать профессиональными знаниями, видеть проблемы и оптимальные пути их решения в самостоятельной практической деятельности. Задачи учебной дисциплины: 1) ознакомление магистрантов с теоретическими основами механики деформируемого твердого тела, гидромеханики, геофильтрации, термодинамики; 2) ознакомление магистрантов с основными численными подходами решения прикладных задач подземной гидромеханики, такими как метод конечных элементов и метод дискретных элементов; 3) ознакомление магистрантов с теоретическими основами вычислительной геометрии, алгоритмами формирования сеток конечных элементов; 4) ознакомление магистрантов с современными численными пакетами для решения задач геофильтрации и геомеханики; 5) формирование навыков решения прикладных инженерных задач с использование математических моделей механики сплошной среды и гидромеханики. В системе подготовки специалиста с углубленным высшим образованием (магистра), дисциплина «Computer Simulation in Problems of Underground Hydromechanics» посвящена изучению математических и численных подходов, основанных на основных положениях механики сплошной среды и гидромеханики, к решению прикладных задач геомеханики и геофильтрации, таких как: моделирование напорного и безнапорного движения подземных флюидов, анализ обводнения и устойчивости водозащитных сооружений, расчет динамики грунтовых вод при техногенном воздействии на породный массив. Учебная дисциплина входит в модуль «Computational modeling of Physical processes» компонента учреждения образования. Дисциплина практико-ориентирована. Слушатели получаю практические навыки работы с пакетами численного моделирования. Изучаются теоретические практические вопросы создания клеточных и симплициальных моделей моделируемых трехмерных тел и поверхностей. Рассматриваются конкретные приложения и примеры решения задач: анализа устойчивости напорных дамб; расчет динамики обводнения подземных горизонтов; расчет динамики грунтовых вод при строительстве котлованов. Учебная программа составлена с учетом межпредметных связей и программ по дисциплинам: «Partial differential equations», «Integral transforms and complex variable functions» «Continuum mechanics» и «Mechanics of advanced materials».