기계공학에서 수학적 개념을 사용하는 것은 어떤 것이고, 수학적 개념이 기계공학에 어떻게 적용되나요?
안녕하세요. 기계공학에서 수학적 개념을 많이 사용하고 있는걸로 알고 있는데, 수학적 개념은 어떤 걸 사용을 하고, 그 개념은 기계공학에 어떻게 적용되나요?
안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
기계공학은 미적분학, 선형대수,미분방정식,확률통계,최적화 이론,지수함수 등 다양한 수학 개념을 활용합니다.
이를 통하여 열전달,유체역학,구조해석,제어시스템 설계,신뢰성 평가, 제품 최적화 등 핵심 분야에서 문제를 해결하고 시스템을 모델링 합니다.
1명 평가안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학에서 수학적 개념은 매우 중요하며, 다양한 분야에적용됩니다. 주로 사용되는 수학적 개념은 다음과같습니다.
미적분학 : 물체의 운동 , 힘 , 에너지 변화 등을 분석하는데 사용됩니다. 예를들어, 물체의 속도와 가속도를 계산할때 필요합니다.
선형대수 : 구조해석,기계설계 등에서 행렬을 활용하여 시스템의 해를 구하는데 사용됩니다.
미분 방정식 : 동역학, 열전달, 유체역학 등에서 시스템의 변화를 모델링하는데 필수적입니다.
확률과 통계: 신뢰성 분석, 품질 관리 등에서 분석과 예측을 위해 사용됩니다
이러한 수학적 개념들은 기계공학 문제를 해결하고 설계및 분석 과정에서정확한 예측을 가능하게 합니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
공학적인 계산에는 모두 수학적인 계산이 내포되어 있습니다. 간단한 공식에서도 이를 공식화 하기 위해서 수많은 계산을 통해서 만들어지게 됩니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계공학의 근간이 되는 지식은
4대 역학입니다.
정역학/동역학, 재료역학, 열역학, 유체역학 으로 나뉘는 데요.
이 모든 역학 들의 기본은
물리학과 수학이며
그 안에녹아 있는 공식들은 모두 수학 공식으로 풀어져 있습니다.
정역학
역학의 기본단위 및 차원, 단면의 기하학적 성질과 재료의 역학적 성질을 익히고,
강재에 작용하는 힘의 합성과 분해, 중심과 도심의 해법 등 역학 전반에 필요한 기본적인 지식을 습득합니다. .
정지해 있는 구조물의 역학적 원리 및 힘의 평형 상태와 관성모멘트를 파악하고
트러스, 보, 케이블 등 기본적인 정정구조물의 해석을 통해 구조공학의 기본을 익히게됩니다.
동역학
Newton역학에 기초하여 질점이나 강체로 이상화된 물체들로 이루어진 시스템의 운동을 해석할 수 있는 능력을 배양시키는 학문으로, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 각 가속도 등과 같은
운동의 기본개념들과 질량 및 관성 모멘트의 개념들을 습득하고 이들을 수학적으로 나타내는 방법과
이들 상호 간의 관계를 유도하는 방법을 학습합니다.
또한 자유물체도 작성에 의한 운동방정식 유도방법과 일, 에너지, 운동량, 충격량 등의 개념 및 사용방법을 습득하게 됩니다.
재료역학
Stress 및 strain의 개념을 이해하고, normal stress 및 shear stress를 배우며,
또한 각도에 따른 normal stress 및 shear stress의 변화를 이해하기위해 학습합니다.
자유물체도를 통하여 원하는 단면과 외부영역의 반력 및 stress를 계산하며, 재료 물성치에 따른 시스템의 거동을 파악하게 됩니다.
열역학
열역학 법칙들은 우주에 존재하는 모든 에너지 변환과 전달을 설명하는 가장 기본적인 과학 법칙들입니다.
이 법칙들은 각각 독립적인 성격을 가지면서도, 서로 밀접하게 연결되어 열역학 현상을 전체적으로 이해하는 데 중요한 역할을 합니다
따라서
열역학 제0법칙부터 제3법칙까지 배우고
이들 법칙을 통해 우리는 자연계에서 일어나는 모든 에너지 변환 과정의 원리를 이해할 수 있으며, 이는 물리학뿐만 아니라 공학, 화학, 생명과학 등 여러 분야에서 중요한 응용을 하게 됩니다.
유체역학
유체의 정의, 유체정역학, 검사체적해석법에 의한 유동해석, 유체유동에 관한 미분적 해석법, 점성유동, 난류유동, 운동량정리와 베르누이정리의 응용, 차원해석과 상사법칙, 포텐셜유동, 내부유동 등에 관한 이론적 해석을 다루며, 유체시스템에 응용할 수 있는 능력을 배우게 됩니다.
이 4대역학의 지식을 근간으로
기계공작법, 기계설계, 기계진동학, 공기역학, 첨단유동실험법, 열전달, 소음공학 , 열시스템 공학, 냉동공학, 공기조화
등의 기계공학 커리큘럼으로 따라 가게 됩니다.