Съдържание
Изчислението, определено като математическо изследване на промяната, е разработено независимо от Исак Нютон и Готфрид Вилхелм фон Лайбниц през 17 век. Инженерингът се определя като "професията, в която знанията за математическите и естествените науки, придобити чрез изучаване, опит и практика, се прилагат с преценка, за да се разработят начини за използване на икономическите материали и сили на природата в полза на човечеството." Някои инженери директно използват смятане в ежедневната си практика, а някои използват компютърни програми, базирани на смятане, които опростяват инженерния дизайн. Два метода на смятане, диференциация и интегриране, са особено полезни в инженерната практика и обикновено се използват за оптимизиране и сумиране.
Гражданско инженерство
••• losmandarinas / iStock / Getty ImagesМного аспекти на гражданското инженерство изискват смятане. Първо, извеждането на основните уравнения на механиката на течността изисква изчисляване. Например, всички програми за хидравличен анализ, които помагат при проектирането на канализационни системи за отводняване и отворени канали, използват числени методи за изчисляване, за да получат резултатите. В хидрологията обемът се изчислява като площта под кривата на диаграма на потока спрямо времето и се осъществява с помощта на смятане.
Структурно инженерство
В конструктивното инженерство смятането се използва за определяне на силите в сложни конфигурации на конструктивни елементи. Структурният анализ, свързан със сеизмичния дизайн, изисква изчисляване. В структурата на почвата, изчисленията на носещата способност и якостта на срязване на почвата се извършват с помощта на смятане, както е определянето на страничното земно налягане и стабилността на наклона в сложни ситуации.
Машиностроене
Много примери за използването на смятане са открити в машиностроенето, като изчисляване на повърхността на сложни обекти за определяне на силите на триене, проектиране на помпа според дебита и главата и изчисляване на мощността, осигурена от акумулаторна система. Законът за охлаждане на Нютон е управляващо диференциално уравнение в HVAC дизайна, което изисква интеграция за решаване.
Космическо инженерство
Многобройни примери за използването на смятане могат да бъдат намерени в аерокосмическата техника. Тягата във времето, изчислена с помощта на идеалното ракетно уравнение, е приложение на смятане. Анализът на ракетите, които функционират на етапи, също изисква изчисляване, както и гравитационното моделиране във времето и пространството. Почти всички модели на физиката, особено тези на астрономията и сложните системи, използват някаква форма на смятане.