Образование Студенты

ИОТ Трек «Компьютерное моделирование и визуализация динамических систем и процессов» (ДОП 28)

Конкурентное инженерное образование невозможно без освоения цифровых инструментов. Современный специалист должен не только создавать модели сложных систем и процессов, но и уметь превращать громоздкие математические модели в наглядные образы, визуализируя динамику моделируемых процессов, эффектно представляя свои результаты и решения. Сегодня инженерная культура немыслима без владения инструментами компьютерного моделирования и визуализации: от векторной графики до 3D-анимации и системного моделирования. Наш трек из четырех курсов дает комплексный набор навыков, позволяющих не просто создавать модели технических систем, а делать их видимыми и понятными для заказчиков, коллег, инвесторов и самого разработчика. Трек объединяет четыре взаимодополняющих курса, которые проведут вас от основ векторной графики до создания комплексных цифровых моделей и кинематической анимации. Вы освоите профессиональное программное обеспечение (Inkscape, SolidWorks/Компас-3Д, SimInTech, Blender) и научитесь применять его на реальных инженерных задачах

1. Графический дизайн и векторная графика

От технического рисунка к профессиональной визуализации

Этот курс посвящен освоению современного и мощного редактора векторной графики Inkscape. С помощью этого инструмента любые инженерные идеи могут быть превращен в выразительные иллюстрации. Вы научитесь создавать изометрические чертежи, схемы механизмов, веб-страницы, монолинейные иллюстрации и пейзажные сцены.

Практическая польза: вы научитесь быстро и красиво оформлять схемы, векторные рисунки (или иллюстрации) для презентаций, патентных заявок, научно-технических отчётов и статей. Вы сможете наглядно изображать многозвенные механизмы, действующие на них силы, связи – все то, что требуется в инженерной документации.

Для современного специалиста: навык работы с векторной графикой востребован в любом техническом проекте, начиная от разработки интерфейсов приборов и заканчивая созданием технических иллюстраций. Это основа визуальной коммуникации в инженерии.

2. Компьютерное моделирование в CAD-системах

Твёрдое тело в цифре

Курс посвящен изучению одной из ведущих систем трехмерного инженерного моделирования SolidWorks/Компас-3Д. Вы пройдете полный цикл создания изделия: от эскиза и детали до сборки и конструкторской документации. Научитесь создавать конфигурации деталей и сборок, оформлять чертежи и спецификации. Финальный проект (3D-модель ракеты-носителя) объединит все полученные навыки.

Практическая польза: вы сможете проектировать реальные детали и механизмы, готовить документацию для производства, создавать сборочные единицы и проверять их реализуемость.

Для современного специалиста: CAD это язык, на котором говорят конструкторы и технологи. Владение SolidWorks/Компас-3Д открывает двери в машиностроительные, аэрокосмические и робототехнические компании по всему миру.

3. Разработка комплексных цифровых моделей технических систем и процессов

Цифровые двойники – ваше конкурентное преимущество

Вы познакомитесь с мощной отечественной средой для моделирования сложных динамических систем SimInTech , научитесь строить цифровые модели систем автоматического управления, создавать подсистемы, работать с библиотеками механики, гидравлики, пневматики и конечных автоматов. На примерах посадочного модуля космического аппарата, системы обезвешивания, ориентации и стабилизации, колесного робота вы освоите полный цикл разработки цифровых двойников. Отдельный блок составляет изучение возможностей среды моделирования открытого стандарта OpenModelica.

Практическая польза: вы научитесь создавать виртуальные прототипы, проводить эксперименты, оптимизировать PID регуляторы, анализировать устойчивость и производительность систем. Все это позволяет заменить дорогие натурные испытания компьютерным расчетом.

Для современного специалиста: цифровые двойники являются ключевой технологией Индустрии 4.0. Умение моделировать сложные физические процессы и управлять ими востребовано в робототехнике, авиастроении, автомобилестроении и энергетике.

4. Инженерная визуализация и графическое 3D моделирование

Оживляем механику

Заключительный курс дает вам свободу творчества в мощном инструменте для 3D-моделирования и анимации Blender 3D. Вы научитесь создавать реалистичные материалы, настраивать освещение и камеры, анимировать сложные механизмы с использованием иерархий, костей и драйверов. Особый акцент делается на кинематику: вы сможете импортировать результаты расчётов движения из других программ и создавать по ним научно обоснованную анимацию. Вы также освоите работу с частицами (пламя, факел двигателя) и физическими свойствами (гравитация, столкновения) окружения.

Практическая польза: вы получите инструмент для создания презентационных роликов, демонстрации работы механизмов, визуализации траекторий движения и силовых полей. Это незаменимо для защиты проектов, грантов и привлечения внимания к вашим разработкам.

Для современного специалиста: визуализация становится обязательной частью инженерной работы. Умение создавать высококачественную анимацию и 3D-сцены выделяет вас среди других специалистов и позволяет эффективно коммуницировать сложные технические решения.

Почему стоит выбрать весь трек?

Каждый из курсов даёт самостоятельный навык, но вместе они формируют полноценный профиль инженера-цифровика. Вы научитесь:

  • рисовать техническую графику (Inkscape);
  • проектировать трехмерные модели (SolidWorks/Компас-3Д);
  • строить цифровые двойники и управлять динамикой (SimInTech, OpenModelica);
  • анимировать и визуализировать процессы (Blender).

Такой набор компетенций позволяет не только разрабатывать сложные технические системы, но и эффектно представлять их заказчику или инвестору. Трек необходим для построения карьеры в наукоемких отраслях, R&D-центрах и инжиниринговых компаниях.

Преподаватели трека:

  • к.т.н., доцент кафедры теоретической механики Ледков Александр Сергеевич;
  • к.т.н., доцент кафедры теоретической механики Юдинцев Вадим Вячеславович;
  • ст. преподаватель кафедры теоретической механики Пикалов Руслан Сергеевич.

Обращаем внимание, что выбор трека вместо четырех отдельных элективных дисциплин, открывает путь к получению диплома о профессиональной переподготовке.