III уровень Промышленный дизайн и 3D-моделирование

Основы математического моделирования технических систем

ФГБОУ ВО "Тульский государственный университет"
72,00 часа длительность
Онлайн формат
Базовый уровень

Описание

Целью программы повышения квалификации является совершенствование компетенций обучающегося, необходимых для профессиональной деятельности в рамках имеющейся квалификации.

Перечень профессиональных компетенций обучающегося, планируемых к совершенствованию в результате освоения программы повышения квалификации:

- способность  ставить и решать прикладные задачи, связанные с исследованием и проектированием технических систем,  методами математического и компьютерного  моделирования  на основе современных информационных технологий;

- способность  проводить оценку информации, ее достоверность, строить логические умозаключения на основании поступающих информации и данных в процессе математического и компьютерного моделирования технических систем.

На обучение принимаются лица, имеющие образование не ниже среднего профессионального с навыками работы на персональном компьютере и навыками использования прикладного программного обеспечения.

В настоящее время математическое моделирование является основой современных проблемно-ориентированных программных комплексов CAD/CAM/CAE, без которых невозможно создание конкурентоспособной наукоемкой продукции.

Результаты обучения по образовательной программе «Основы математического моделирования технических систем» – это базовый уровень знаний, умений и навыков, необходимых для успешного решения прикладных инженерных задач по созданию новых и совершенствованию существующих технических систем  методами математического и компьютерного моделирования (вычислительного эксперимента). Результаты обучения будут востребованы в профессиональной деятельности специалистов наукоемких промышленных производств и специалистов, работающих с проблемно-ориентированными программными комплексами CAD /CAM/CAE в сфере промышленного дизайна и 3D моделирования.

Программа повышения квалификации базируется на авторских наработках, математическом и программном обеспечении, которые успешно используются на стадиях жизненного цикла, связанных с исследованием и проектированием сложных технических систем.

Цель программы
Целью программы повышения квалификации является совершенствование компетенций обучающегося, необходимых для профессиональной деятельности в рамках имеющейся квалификации.
Перечень профессиональных компетенций обучающегося, планируемых к совершенствованию в результате освоения программы повышения квалификации:
- способность ставить и решать прикладные задачи, связанные с исследованием и проектированием технических систем, методами математического и компьютерного моделирования на основе современных информационных технологий;
- способность проводить оценку информации, ее достоверность, строить логические умозаключения на основании поступающих информации и данных в процессе математического и компьютерного моделирования технических систем.

Требования

На обучение принимаются лица, имеющие образование не ниже среднего профессионального с навыками работы на персональном компьютере и навыками использования прикладного программного обеспечения.

Иные требования и рекомендации для обучения по программе

На обучение принимаются лица, имеющие образование не ниже среднего профессионального с навыками работы на персональном компьютере и навыками использования прикладного программного обеспечения.

Модули

свернуть
Модуль 1 Общие сведения о технических системах.
Общие сведения о технических системах. Проектирование технических систем Тема 1.1. Жизненный цикл технических систем. Понятие жизненного цикла технического объекта. Этапы жизненного цикла технической системы. Требования ГОСТ Р 53791-2010 «Ресурсосбережение. Стадии жизненного цикла изделий производственно-технического назначения. Общие положения». Тема 1.2. Методология проектирования технических систем. Основные понятия процесса проектирования технических систем. Техническая система как объект проектирования. Задачи и виды проектирования. Проектная документация. Этапы проектирования технических систем. Особенности технологии автоматизированного проектирования технического объекта с использованием CAD/CAE/CAM систем.
Модуль 3 Этапы построения мат. моделей технических систем
Этапы построения математических моделей технических систем Тема 3.1. Постановка задачи моделирования Формулирование задачи, выбор параметров процесса (объекта). Определение цели и критериев. Тема 3.2. Составление математического описания Переход от объекта-оригинала к его упрощенной теоретической (расчетной) схеме. Обоснование принятых допущений. Составление системы уравнений. Проверка существования решений. Подготовка исходной информации, начальных и граничных условий. Тема 3.3. Выбор метода решения уравнений модели и составление программы Выбор аналитического или численного метода решения уравнений модели. Составление алгоритма решения. Особенности программирования и отладки программы. Тема 3.4. Установление адекватности модели объекту Особенности верификации и валидации математических моделей. Сопоставление результатов математического моделирования с известными экспериментальными данными.
Модуль 2 Общие сведения о математических моделях.
Общие сведения о математических моделях и их классификация Тема 2.1. Математическое моделирование как метод исследования Математическая модель как средство проектирования. Основные требования к математической модели. Тема 2.2. Классификация и характеристики математических моделей Классификация математических моделей. Свойства математических моделей. Общие требования и рекомендации по математическому моделированию. Математические модели как основа CAE программ и программных пакетов.
Модуль 4 Вычислительный эксперимент. Цифровые двойники.
Вычислительный эксперимент. Цифровые двойники технических систем Тема 4.1. Характеристика вычислительных экспериментов Особенности проведения и возможности вычислительных экспериментов на математических моделях. Сравнительный анализ натурного и вычислительного экспериментов. Тема 4.2. Планирование, проведение и обработка результатов вычислительных экспериментов. Основы регрессионного анализа Принципы планирования эксперимента. План эксперимента. Статистическая обработка результатов экспериментов. Особенности экспериментальных факторных моделей. Регрессионный анализ. Тема 4.3. Цифровые двойники технических систем Концепция цифровых двойников технических систем. Классификация цифровых двойников. Перспективы развития концепции цифровых двойников. Тема 4.4. Использование математических моделей и цифровых двойников для исследования и проектирования сложных технических систем Исследования и проектировочные расчеты технической системы с использованием имитационной динамической модели в авторской программе TMZ450D. Оценка возможностей имитационного моделирования. Исследования технической системы с использованием цифрового двойника в программном комплексе СКМ ЛП «ПолигонСофт». Оценка возможностей цифровых двойников технических систем.
Модуль 1 Общие сведения о технических системах.
Общие сведения о технических системах. Проектирование технических систем Тема 1.1. Жизненный цикл технических систем. Понятие жизненного цикла технического объекта. Этапы жизненного цикла технической системы. Требования ГОСТ Р 53791-2010 «Ресурсосбережение. Стадии жизненного цикла изделий производственно-технического назначения. Общие положения». Тема 1.2. Методология проектирования технических систем. Основные понятия процесса проектирования технических систем. Техническая система как объект проектирования. Задачи и виды проектирования. Проектная документация. Этапы проектирования технических систем. Особенности технологии автоматизированного проектирования технического объекта с использованием CAD/CAE/CAM систем.
Модуль 2 Общие сведения о математических моделях.
Общие сведения о математических моделях и их классификация Тема 2.1. Математическое моделирование как метод исследования Математическая модель как средство проектирования. Основные требования к математической модели. Тема 2.2. Классификация и характеристики математических моделей Классификация математических моделей. Свойства математических моделей. Общие требования и рекомендации по математическому моделированию. Математические модели как основа CAE программ и программных пакетов.
Модуль 3 Этапы построения мат. моделей технических систем
Этапы построения математических моделей технических систем Тема 3.1. Постановка задачи моделирования Формулирование задачи, выбор параметров процесса (объекта). Определение цели и критериев. Тема 3.2. Составление математического описания Переход от объекта-оригинала к его упрощенной теоретической (расчетной) схеме. Обоснование принятых допущений. Составление системы уравнений. Проверка существования решений. Подготовка исходной информации, начальных и граничных условий. Тема 3.3. Выбор метода решения уравнений модели и составление программы Выбор аналитического или численного метода решения уравнений модели. Составление алгоритма решения. Особенности программирования и отладки программы. Тема 3.4. Установление адекватности модели объекту Особенности верификации и валидации математических моделей. Сопоставление результатов математического моделирования с известными экспериментальными данными.
Модуль 4 Вычислительный эксперимент. Цифровые двойники.
Вычислительный эксперимент. Цифровые двойники технических систем Тема 4.1. Характеристика вычислительных экспериментов Особенности проведения и возможности вычислительных экспериментов на математических моделях. Сравнительный анализ натурного и вычислительного экспериментов. Тема 4.2. Планирование, проведение и обработка результатов вычислительных экспериментов. Основы регрессионного анализа Принципы планирования эксперимента. План эксперимента. Статистическая обработка результатов экспериментов. Особенности экспериментальных факторных моделей. Регрессионный анализ. Тема 4.3. Цифровые двойники технических систем Концепция цифровых двойников технических систем. Классификация цифровых двойников. Перспективы развития концепции цифровых двойников. Тема 4.4. Использование математических моделей и цифровых двойников для исследования и проектирования сложных технических систем Исследования и проектировочные расчеты технической системы с использованием имитационной динамической модели в авторской программе TMZ450D. Оценка возможностей имитационного моделирования. Исследования технической системы с использованием цифрового двойника в программном комплексе СКМ ЛП «ПолигонСофт». Оценка возможностей цифровых двойников технических систем.

Преподаватели

Хмелев

Роман Николаевич

ФГБОУ ВО "Тульский государственный университет"

Елагин

Михаил Юрьевич

ФГБОУ ВО "Тульский государственный университет"

Груничев

Александр Владимирович

ФГБОУ ВО "Тульский государственный университет"
Авторизуйтесь чтобы записаться

Ответственный за программу

hrn@yandex.ru

+79534336356