Περιεχόμενο
Ο υπολογισμός, που ορίζεται ως η μαθηματική μελέτη της αλλαγής, αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από τον Isaac Newton και τον Gottfried Wilhelm von Leibniz τον 17ο αιώνα. Η τεχνολογία ορίζεται ως "το επάγγελμα στο οποίο η γνώση των μαθηματικών και φυσικών επιστημών που αποκτήθηκε με τη μελέτη, την εμπειρία και την πρακτική εφαρμόζεται με κρίση για να αναπτυχθούν τρόποι οικονομικής αξιοποίησης των υλικών και δυνάμεων της φύσης προς όφελος της ανθρωπότητας". Μερικοί μηχανικοί χρησιμοποιούν απευθείας τον λογισμό στην καθημερινή πρακτική τους και κάποιοι χρησιμοποιούν προγράμματα υπολογιστών που βασίζονται στον λογισμό που απλοποιούν το σχεδιασμό της μηχανικής. Δύο μέθοδοι λογιστικής, διαφοροποίησης και ενσωμάτωσης, είναι ιδιαίτερα χρήσιμες στην πρακτική της μηχανικής και χρησιμοποιούνται γενικά για βελτιστοποίηση και αθροισμό αντίστοιχα.
Πολιτική Μηχανική
••• losmandarinas / iStock / Getty ImagesΠολλές πτυχές της πολιτικού μηχανικού απαιτούν λογισμό. Πρώτον, η εξαγωγή των βασικών εξισώσεων μηχανικής ρευστών απαιτεί λογισμό. Για παράδειγμα, όλα τα υδραυλικά προγράμματα ανάλυσης, τα οποία βοηθούν στο σχεδιασμό συστημάτων αποστράγγισης καταιγίδων και ανοιχτών καναλιών, χρησιμοποιούν αριθμητικές μεθόδους λογισμικού για να αποκτήσουν τα αποτελέσματα. Στην υδρολογία, ο όγκος υπολογίζεται ως η περιοχή κάτω από την καμπύλη μιας γραφικής παράστασης ροής έναντι του χρόνου και επιτυγχάνεται με τη χρήση λογισμικού.
Δομική Μηχανική
Στην δομική μηχανική, ο υπολογισμός χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των δυνάμεων σε σύνθετες διαμορφώσεις δομικών στοιχείων. Η διαρθρωτική ανάλυση σχετικά με τον σεισμικό σχεδιασμό απαιτεί τον υπολογισμό. Σε μια δομή εδάφους con, οι υπολογισμοί της φέρουσας ικανότητας και της διατμητικής αντοχής του εδάφους πραγματοποιούνται χρησιμοποιώντας λογισμικό, όπως και ο προσδιορισμός της πλευρικής γήινης πίεσης και της σταθερότητας της κλίσης σε σύνθετες καταστάσεις.
Μηχανολογία
Πολλά παραδείγματα χρήσης του λογισμικού εντοπίζονται στη μηχανολογία, όπως ο υπολογισμός της επιφάνειας των σύνθετων αντικειμένων για τον προσδιορισμό των δυνάμεων τριβής, ο σχεδιασμός μιας αντλίας σύμφωνα με το ρυθμό ροής και το κεφάλι και ο υπολογισμός της ισχύος που παρέχεται από ένα σύστημα συσσωρευτών. Ο νόμος της ψύξης Newton είναι μια διαφορική εξίσωση που διέπει το σχεδιασμό HVAC που απαιτεί ολοκλήρωση για την επίλυση.
Αεροδιαστημική Μηχανική
Πολλά παραδείγματα χρήσης του λογισμικού μπορούν να βρεθούν στην αεροδιαστημική μηχανική. Η ώθηση με το χρόνο που υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας την ιδανική εξίσωση πυραύλων είναι μια εφαρμογή του λογισμικού. Η ανάλυση των πυραύλων που λειτουργούν σε στάδια απαιτεί επίσης τον υπολογισμό, όπως και η βαρυτική μοντελοποίηση σε χρόνο και χώρο. Σχεδόν όλα τα μοντέλα φυσικής, ειδικά εκείνα της αστρονομίας και σύνθετων συστημάτων, χρησιμοποιούν κάποια μορφή λογιστικής.