УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ - УПИ ИННОВАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА

Компьютерное моделирование процессов массопереноса в реакторных материалах ЛЕКЦИЯ 1 «Особенности методов компьютерного моделирования реакторных материалов» Лектор: Купряжкин Анатолий Яковлевич Авторы курса: А.Я. Купряжкин, К.А. Некрасов

3 Цель лекции: Знакомство с особенностями компьютерного моделирования, структурой курса.

4 Введение. Обобщенная схема компьютерного моделирования. Программа курса: ПЛАН ЛЕКЦИИ: Структура курса. Содержание практических занятий. Основные методы компьютерного моделирования, рассматриваемые в курсе.

5 ВВЕДЕНИЕ Среди большого числа экспериментальных и теоретических методов исследования физических и химических процессов, протекающих в реакторных материалах (РМ), компьютерное моделирование (КМ) является методом теоретического исследования, предполагающим функционирование исследуемого объекта с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ).

6 Особенности МКМ Несомненным достоинством компьютерных экспериментов является возможность учитывать сколь угодно большое количество факторов, обеспечивая тем самым полный контроль влияния всех входных параметров на результат, что не всегда возможно в реальном эксперименте.

7 Схема реализации методов КМ п1. Выбор физической модели явления п2. Формализация. Выбор параметров п3. Выбор математического аппарата п4. Математические критерии проверки п5. Реализация на ЭВМ п6. Проведение машинных экспериментов п7. Статистическая обработка п8. Физические критерии проверки п9. Сравнение с физическим экспериментом

8 Содержание курса В настоящем курсе мы рассмотрим некоторые методы решения дифференциальных уравнений массопереноса, которые могут быть использованы для моделирования свойств РМ, метод решеточной статики, метод молекулярной динамики и метод Монте – Карло применительно к моделированию процессов дефектообразования и массопереноса в реакторных материалах.

9 Курс включает в себя: лекции, лекции, практические занятия, практические занятия, самостоятельную работу, самостоятельную работу, контрольные мероприятия. контрольные мероприятия.

10 Задачи изучения дисциплины: приобретение знаний и практических навыков по численным методам решения дифференциальных уравнений для описания процессов тепломассопереноса, получение практических навыков компьютерного моделирования физических процессов на атомном и молекулярном уровне.

11 Перечень дисциплин, знание которых необходимо для изучения данной дисциплины: Высшая математика; Высшая математика; Дифференциальное и интегральное исчисление; Дифференциальное и интегральное исчисление; Общая физика; Общая физика; Атомная физика; Атомная физика; Физика жидкости; Физика жидкости; Термодинамика; Термодинамика; Механика сплошных сред; Механика сплошных сред; Программирование. Программирование.

12 В результате изучения дисциплины студентам необходимо: знать возможности методов компьютерного моделирования процессов тепломассопереноса и численного решения дифференциальных уравнений; уметь применять на практике численные методы решения дифференциальных уравнений, методы компьютерного моделирования процессов тепломассопереноса на молекулярном уровне.

13 ОБЪЕМ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ Общая трудоемкость дисциплины 102 часа; Аудиторные занятия 68 часов; Лекции 34 часа; Практические занятия (ПЗ) 34 часа; Самостоятельная работа 34 часа; Вид итогового контроля – экзамен.

14 Цель изучения дисциплины: Получение практических навыков моделирования процессов массопереноса в реакторных материалах методами численного решения дифференциальных уравнений, решеточной статики, молекулярной динамики и методами Монте – Карло. Данная цель может быть реализована только при полном выполнении программы курса.

15 Список литературы к лекции 1 Плишкин Ю.М. Методы машинного моделирования в теории дефектов кристаллов: В кн.: Дефекты в кристаллах и их моделирование на ЭВМ / Ю.М. Плишкин. Л.: Наука, – 95 с. Гулд Х. Компьютерное моделирование в физике / Х. Гулд, Я. Тобочник. ч. 1, М.: Мир, с. Гулд Х. Компьютерное моделирование в физике / Х. Гулд, Я. Тобочник. ч. 2, М.: Мир, с.

16 Спасибо за внимание!

17 Вопросы?