Aprēķinu, kas definēts kā pārmaiņu matemātiskais pētījums, 17. gadsimtā neatkarīgi izstrādāja Īzaks Ņūtons un Gotfrīds Vilhelms fon Leibnics. Inženierzinātnes ir definētas kā "profesija, kurā zināšanas par matemātiku un dabaszinātnēm iegūtas, studējot, pieredzi un prakse tiek izmantota ar spriedumu, lai izstrādātu veidus, kā ekonomiski izmantot dabas materiālus un spēkus cilvēces labā. " Daži inženieri savā ikdienas praksē tieši izmanto aprēķinu, un daži izmanto datorprogrammas, kuru pamatā ir aprēķins, kas vienkāršo inženieriju dizains. Inženierzinātņu praksē ir īpaši noderīgas divas aprēķina, diferenciācijas un integrācijas metodes, kuras parasti izmanto attiecīgi optimizācijai un summēšanai.
Civilā inženierija
•••losmandarinas / iStock / Getty Images
Daudziem civilās celtniecības aspektiem ir nepieciešams aprēķins. Pirmkārt, šķidruma mehānikas pamatvienādojumu atvasināšanai ir nepieciešams aprēķins. Piemēram, visās hidrauliskās analīzes programmās, kas palīdz vētras notekūdeņu un atvērtu kanālu sistēmu projektēšanā, rezultātu iegūšanai tiek izmantotas skaitļošanas metodes. Hidroloģijā tilpumu aprēķina kā laukumu zem plūsmas diagrammas līknes attiecībā pret laiku, un to veic, izmantojot aprēķinu.
Konstrukciju inženierija
Konstrukciju inženierijā kalkulāciju izmanto, lai noteiktu spēkus sarežģītās struktūras elementu konfigurācijās. Strukturālajai analīzei, kas attiecas uz seismisko konstrukciju, ir nepieciešams aprēķins. Augsnes struktūras kontekstā tiek veikti augsnes nestspējas un bīdes stiprības aprēķini izmantojot aprēķinu, tāpat kā sānu zemes spiediena un slīpuma stabilitātes noteikšanu kompleksā situācijās.
Mehāniskā inženierija
Daudzi aprēķina izmantošanas piemēri ir atrodami mašīnbūvē, piemēram, sarežģītu objektu virsmas laukuma aprēķināšanai nosaka berzes spēkus, projektējot sūkni atbilstoši plūsmas ātrumam un galvai, kā arī aprēķinot akumulatora sniegto jaudu sistēmā. Ņūtona dzesēšanas likums ir noteicošais diferenciālvienādojums HVAC projektēšanā, kura atrisināšanai nepieciešama integrācija.
Aviācijas un kosmosa inženierija
Aviācijas un kosmosa inženierijā var atrast daudzus aprēķina izmantošanas piemērus. Vilciens laikā, kas aprēķināts, izmantojot ideālo raķetes vienādojumu, ir aprēķina pielietojums. Arī to raķešu analīzei, kas darbojas pakāpeniski, ir vajadzīgs aprēķins, tāpat kā gravitācijas modelēšanai laikā un telpā. Gandrīz visos fizikas modeļos, it īpaši astronomijas un sarežģīto sistēmu modeļos, tiek izmantots kāds aprēķina veids.