¿Cómo es útil la matemática en la ingeniería mecánica en la práctica?

La matemática es una parte integral de la ingeniería … Es realmente útil en la práctica. Uno de mis maestros me dijo esto:

“Si le das una ventana para que la diseñe un ingeniero no matemático, él arrojará piedra y la ventana se romperá. Seguirá haciéndolo y aumentando el grosor de la ventana hasta lograr el grosor óptimo.

Pero si le das una ventana para diseñarlo por un ingeniero matemático y conceptualmente claro, Él resolverá algunas ecuaciones de resistencia máxima del material de vidrio y te dará el espesor óptimo sin ningún experimento … O con una mínima experimentación práctica … ”

Los ejemplos que figuran a continuación le explicarán cómo las matemáticas son útiles en la ingeniería mecánica, y qué rama de las matemáticas se utiliza en qué dominio de ingeniería …

  • Mecánica vibracional: pocos conceptos de ecuaciones lineales simultáneas se utilizan para encontrar desplazamientos de nodos en caso de vibraciones, ecuaciones diferenciales para encontrar ecuaciones exactas que gobiernan las vibraciones, cálculo para descubrir la velocidad y la aceleración del objeto vibratorio.
  • Mecánica de ingeniería: pocos conceptos de álgebra y solución de ecuaciones de múltiples grados para resolver varios conceptos. Solución simple de ecuaciones para descubrir el grado de libertad. Algunos conocimientos de gráficos para comparar varios parámetros.
  • Transferencia de calor: los operadores laplacianos, la divergencia, las ecuaciones trigonométricas para crear funciones, los conceptos geométricos para descubrir factores de forma y las soluciones de múltiples poderes para las leyes de radiación pueden explicar varios conceptos de ondas de calor y gradientes.
  • Termodinámica de ingeniería: conceptos de logaritmos para el cálculo de calor y temperatura y trabajo realizado en proceso isotérmico, integración para encontrar área bajo las curvas para el trabajo realizado, conceptos de proporciones y proporciones para varias leyes de gases ideales, concepto de potencia y exponentes para varios procesos (politrópico , adiabático, etc.)
  • Ingeniería de producción: Conceptos de geometría, ángulos, trigonometría para descubrir varias fuerzas y velocidades, Conceptos de potencia y exponentes para ecuaciones de vida útil de la herramienta, cálculos logarítmicos para el verdadero esfuerzo y ecuaciones de esfuerzo de ingeniería, Estudio de gráficos y tablas para comparar y obtener algún valor de coeficientes
  • Mecánica de fluidos: ecuaciones simultáneas, diversos exponentes y estudio de potencia, resolución de ecuaciones de múltiples variables para conocer los estados, cálculo de variables de flujo.
  • Diseño de la máquina: para conocer las dimensiones de las diferentes partes de la máquina, se requieren algunos conocimientos de resolución de ecuaciones algebraicas, Geometría y álgebra para CAD / CAM.

Las matemáticas son muy importantes no solo para los ingenieros mecánicos sino para todos. Pero para responder a su pregunta aquí hay algunos puntos que dejarán en claro que las matemáticas siguen a un ingeniero mecánico en todas partes:

  1. CAD: Geometría, aritmética simple, álgebra
  2. Aplicación CAE: aritmética simple, álgebra
  3. Desarrollo de CAE: cálculo, álgebra
  4. Diseño: Cálculo, álgebra, aritmética, estadística.
  5. Fabricación: estadística, álgebra, aritmética.

Y puedes seguir …

En primer lugar, las matemáticas son una herramienta que es realmente útil en el segundo y tercer año de ingeniería, mientras que derivan fórmulas mucho más grandes para muchas materias como HMT, SOM, etc.

Sin un buen conocimiento de las matemáticas (especialmente integración, diferenciación, expansiones binomiales, expansiones de series) será bastante difícil formular muchas cosas. Si eres débil en matemáticas, entonces tienes que acumular muchas cosas para aprobar los exámenes.

Completamente inútil. Te enseñan Matemáticas de vectores, muestreo, probabilidad y métodos de aproximaciones. Tenemos herramientas de software para tales cálculos. Solo necesita aprender a hacer las preguntas correctas y formularlas como entrada para la herramienta de cálculo y listo. No solo obtiene una solución, obtiene un informe detallado.

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