Laskin, joka määritellään muutoksen matemaattiseksi tutkimukseksi, kehitti itsenäisesti Isaac Newton ja Gottfried Wilhelm von Leibniz 1600-luvulla. Konetekniikka määritellään "ammatiksi, jossa matematiikan ja luonnontieteiden tuntemus, joka on saatu opiskelemalla, kokemuksella ja käytäntöä käytetään tuomiolla kehittämään tapoja hyödyntää luonnon materiaaleja ja voimia taloudellisesti ihmiskunnan hyväksi. " Jotkut insinöörit käyttävät suoraan laskutoimitusta päivittäisessä käytännössä ja jotkut käyttävät laskentaan perustuvia tietokoneohjelmia, jotka yksinkertaistavat suunnittelua design. Kaksi laskentamenetelmää, erottelu ja integrointi, ovat erityisen hyödyllisiä tekniikan käytännössä, ja niitä käytetään yleensä vastaavasti optimointiin ja yhteenlaskemiseen.
Rakennustekniikka
•••losmandarinas / iStock / Getty Images
Monet maa- ja vesirakentamisen osa-alueet vaativat laskutoimituksia. Ensinnäkin nestemekaniikan perusyhtälöiden johtaminen vaatii laskennan. Esimerkiksi kaikissa hydraulianalyysiohjelmissa, jotka auttavat myrskyn tyhjennyksen ja avoimen kanavan järjestelmien suunnittelussa, käytetään laskennallisia numeerisia menetelmiä tulosten saamiseksi. Hydrologiassa tilavuus lasketaan virtauskaavion käyrän alla olevana pinta-alana ajan suhteen ja se suoritetaan laskennalla.
Rakennesuunnittelu
Rakennesuunnittelussa laskentaa käytetään voimien määrittelemiseen rakenneosien monimutkaisissa kokoonpanoissa. Seismiseen suunnitteluun liittyvä rakenneanalyysi vaatii laskennan. Maarakenteen yhteydessä lasketaan maaperän kantavuus ja leikkauslujuus käyttäen laskentaa, samoin kuin sivuttaisen maapaineen ja kaltevuuden vakauden määrittäminen kompleksissa tilanteissa.
Mekaaninen suunnittelu
Konetekniikassa on monia esimerkkejä laskennan käytöstä, kuten monimutkaisten esineiden pinta-alan laskeminen määrittää kitkavoimat, suunnitella pumppu virtausnopeuden ja pään mukaan sekä laskea akun tuottama teho järjestelmään. Newtonin jäähdytyslaki on LVI-suunnittelussa hallitseva differentiaaliyhtälö, jonka ratkaiseminen edellyttää integraatiota.
Lentokonetekniikka
Ilmailuteollisuudessa voidaan löytää lukuisia esimerkkejä laskun käytöstä. Idealla rakettikaavalla laskettu työntövoima ajan suhteen on laskennan sovellus. Vaiheittain toimivien rakettien analysointi vaatii myös laskennan, samoin kuin gravitaatiomallinnus ajan ja tilan suhteen. Lähes kaikissa fysiikan malleissa, erityisesti tähtitieteen ja monimutkaisten järjestelmien malleissa, käytetään jonkinlaista laskentaa.
