Le calcul, défini comme l'étude mathématique du changement, a été développé indépendamment par Isaac Newton et Gottfried Wilhelm von Leibniz au 17ème siècle. L'ingénierie est définie comme « la profession dans laquelle une connaissance des sciences mathématiques et naturelles acquise par l'étude, l'expérience et la pratique est appliquée avec discernement pour développer des moyens d'utiliser, économiquement, les matériaux et les forces de la nature au profit de l'humanité." Certains ingénieurs utilisent directement le calcul dans leur pratique quotidienne et certains utilisent des programmes informatiques basés sur le calcul qui simplifient l'ingénierie conception. Deux méthodes de calcul, la différenciation et l'intégration, sont particulièrement utiles dans la pratique de l'ingénierie et sont généralement utilisées pour l'optimisation et la sommation, respectivement.
Travaux publics
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De nombreux aspects du génie civil nécessitent des calculs. Premièrement, la dérivation des équations de base de la mécanique des fluides nécessite des calculs. Par exemple, tous les programmes d'analyse hydraulique, qui aident à la conception de systèmes de drainage pluvial et de canaux ouverts, utilisent des méthodes numériques de calcul pour obtenir les résultats. En hydrologie, le volume est calculé comme l'aire sous la courbe d'un tracé de débit en fonction du temps et est réalisé à l'aide de calculs.
Ingénierie structurelle
En génie des structures, le calcul est utilisé pour déterminer les forces dans des configurations complexes d'éléments structurels. L'analyse structurelle relative à la conception sismique nécessite du calcul. Dans un contexte de structure de sol, les calculs de capacité portante et de résistance au cisaillement du sol sont effectués en utilisant le calcul, de même que la détermination de la pression latérale des terres et de la stabilité de la pente dans les complexes situations.
Génie mécanique
De nombreux exemples d'utilisation du calcul se trouvent en génie mécanique, comme le calcul de la surface d'objets complexes à déterminer les forces de frottement, concevoir une pompe en fonction du débit et de la hauteur, et calculer la puissance fournie par une batterie système. La loi de refroidissement de Newton est une équation différentielle déterminante dans la conception CVC qui nécessite une intégration pour être résolue.
Génie aérospatial
De nombreux exemples d'utilisation du calcul peuvent être trouvés dans l'ingénierie aérospatiale. La poussée dans le temps calculée à l'aide de l'équation de fusée idéale est une application du calcul. L'analyse des fusées qui fonctionnent par étapes nécessite également du calcul, tout comme la modélisation gravitationnelle dans le temps et dans l'espace. Presque tous les modèles de physique, en particulier ceux de l'astronomie et des systèmes complexes, utilisent une forme de calcul.