Зміст
Обчислення, визначене як математичне вивчення змін, було розроблено незалежно Ісааком Ньютоном та Готфрід Вільгельмом фон Лейбніцом у 17 столітті. Інжиніринг визначається як "професія, в якій знання математичних та природничих наук, здобуті вивченням, досвідом та практикою, застосовуються з судженням, щоб розробити шляхи економічного використання матеріалів та сил природи на благо людства". Деякі інженери безпосередньо використовують обчислення в своїй щоденній практиці, а деякі використовують комп'ютерні програми на основі обчислення, які спрощують інженерний дизайн. Два методи обчислення, диференціація та інтеграція, особливо корисні в інженерній практиці і, як правило, використовуються для оптимізації та підсумовування відповідно.
Цивільна інженерія
••• losmandarinas / iStock / Getty ImagesБагато аспектів цивільного будівництва потребують обчислення. По-перше, виведення рівнянь основної механіки рідини вимагає обчислення. Наприклад, усі програми гідравлічного аналізу, які допомагають проектувати зливні зливи та системи з відкритим каналом, використовують чисельні методи числення для отримання результатів. У гідрології об'єм обчислюється як площа під кривою ділянки потоку проти часу і здійснюється за допомогою обчислення.
Будівельне будівництво
У конструктивному будівництві числення використовується для визначення сил у складних конфігураціях конструктивних елементів. Структурний аналіз, що стосується сейсмічної конструкції, вимагає обчислення. У структурі ґрунту, обчислення несучої здатності та міцності на зсув ґрунту проводяться з розрахунку, як і визначення бічного земного тиску та стійкості схилу в складних ситуаціях.
Машинобудування
Багато прикладів використання обчислення знайдені в машинобудуванні, такі як обчислення площі поверхні складних об'єктів для визначення сил тертя, проектування насоса відповідно до швидкості потоку і головки та обчислення потужності, що забезпечується акумуляторною системою. Закон охолодження Ньютона - це керуючий диференціальне рівняння в дизайні ОВК, яке потребує інтеграції для вирішення.
Аерокосмічна інженерія
Численні приклади використання обчислення можна знайти в аерокосмічній техніці. Тяга з часом, обчислена за допомогою ідеального рівняння ракети, є застосуванням обчислення. Аналіз ракет, які функціонують поетапно, також вимагає обчислення, як і гравітаційне моделювання в часі та просторі. Практично у всіх моделях фізики, особливо в астрономії та складних системах, використовується певна форма обчислення.