Инжиниринг - Engineering


Из Википедии, свободной энциклопедии
InSight спускаемый аппарат с солнечными батареями , развернутыми в чистых помещениях
Паровой двигатель , основная движущая сила в промышленной революции , подчеркивает важность техники в современной истории. Этот луч двигателя на дисплее в техническом университете Мадрида .

Engineering является применением знаний в форме науки , математики и эмпирических данных , к инновационной , проектированию, строительству , эксплуатации и техническому обслуживанию в структуры , машины , материалы , приборы, системы , процессы и организации. Дисциплина техники охватывает широкий спектр более специализированных областях техники , каждый из которых имеет более конкретный акцент на конкретных областях прикладной математики , прикладной науки, и виды применения. См глоссарий техники .

Термин инжиниринг является производным от латинского изобретательности , что означает «одаренность» и ingeniare , что означает «изловчиться, изобрести».

Определение

Совет американских Инженеров для профессионального развития (ECPD, предшественник АВЕТА ) определило „инжиниринг“ , как:

Творческое применение научных принципов для проектирования или разработки структур, машины, устройства или производственных процессов, а также произведений, использующих их по отдельности или в комбинации; или построить или эксплуатировать то же самое с полным осознанием своей конструкции; или прогнозировать их поведение в конкретных условиях эксплуатации; все как Уважает предполагаемому функции, экономика эксплуатации и безопасности для жизни и имущества.

история

Облегчение карта Цитадели Лилля , разработанной в 1668 Вобано , ведущем военном инженере его возраста.

Инжиниринг существует с древних времен, когда люди придуманных изобретения, такие как клин, рычаг, колесо и шкива.

Термин инжиниринг является производным от слова инженера , который сам по себе восходит к 1390 году, когда engine'er (буквально, тот , кто управляет двигателем ) называют «конструктор военных двигателей» . В связи с этим, в настоящее время устарело, «двигатель» относится к военной машине, то есть , механическая штуковина используется в войне (например, катапульта ). Известные примеры использования устаревшего , которые сохранились до сегодняшнего дня являются военно - инженерным корпусом, например , в армии США Инженерного корпусе .

Слово «двигатель» само по себе имеет еще более старого происхождения, в конечном счете , вытекающие из латинского изобретательности (ок. 1250), что означает «врожденное качество, особенно умственные способности, следовательно , умное изобретение.»

Позже, как проектирование гражданских сооружений, таких как мосты и здания, выдержанных в качестве технической дисциплины, термин гражданское строительство вошло в лексикон как способ провести различие между теми , которые специализируются на строительстве таких невоенных проектов и лиц , участвующих в дисциплина военной техники .

Древняя эпоха

Древние римляне строили акведуки , чтобы принести стабильное снабжение чистой и пресной воды для городов и поселков в империи.

В пирамиды в Египте, Акрополь и Парфенон в Греции, римские водопроводы , Via Appia и Колизей, Теотиуакан , в Brihadeeswarar Храм в Танджавуре , среди многих других, стоят как свидетельство изобретательности и мастерства древних гражданских и военных инженеров , Другие памятники, уже не стоя, такие как висячие сады Семирамиды , и Фарос в Александрии были важные инженерные достижения своего времени и были признаны одними из семи чудес древнего мира .

Самый ранний известный инженер по имени является Имхотеп . В качестве одного из должностных лиц фараона , Джосера , он , вероятно , разработан и руководил строительством пирамиды Джосера (The Step Pyramid ) в Саккаре в Египте около 2630-2611 до н. Древняя Греция разработала машины в гражданских и военных областях. Механизм Antikythera , первый известный механический компьютер , и механические изобретения из Архимеда являются примерами раннего машиностроения. Некоторые из Архимеда изобретений, а также необходимого механизмом Antikythera сложного знания дифференциальной зубчатой передачи или планетарной передачи , два ключевых принципа теории машин , которые помогли спроектировать передаточные поезда промышленной революции, и до сих пор широко используются сегодня в различных областях , такие как робототехника и автомобильная техника .

Древние китайские, греческие, римские и венгерские войска использовали военную технику и изобретений , таких как артиллерия , которая была разработана греками вокруг 4 - м веке до н.э., триремы , в баллисты и катапульты . В средние века требюше был разработан.

Ренессанс эпохи

Водяная питанием шахтного подъема используется для подъема руды, ок 1556

До развития современной техники, математики использовали ремесленников и мастеров, таких как монтажники , часы производителей, приборные производителей и топографов. Помимо этих профессий, университеты не поверило имели большое практическое значение для технологии.

Стандартная ссылка для состояния механических искусств в эпоху Возрождения дается в горной технике трактата De ре Metallica (1556), который также содержит разделы по геологии, горного дела и химии. De повторно Металлик был стандартной справочной химия в течение следующих 180 лет.

Современная эра

Применение парового двигателя позволило кокса быть заменен на древесный уголь в производстве чугуна, снижая стоимость железа, который обеспечил инженеров с новым материалом для строительства мостов. Этот мост был изготовлен из чугуна , который вскоре был вытеснен менее хрупким кованым железом в качестве конструкционного материала

Наука классической механики , иногда называют ньютоновской механики, сформировали научную основу большей части современной техники. С появлением техники , как профессии в 18 веке термин стал более узко применяться к областям , в которых математика и естественные науки были применены в этих целях. Кроме того , в дополнение к военной и гражданской техники, поля тогда известный как механик искусства стал включены в инженерную.

строительство канала было важными инженерными работы на ранних этапах промышленной революции.

Джон Смитон был первым самопровозглашенный гражданским инженером и часто рассматривается как «отец» гражданского строительства. Он был английский инженер отвечает за проектирование мостов, каналов, портов и маяков. Он был также способен инженер - механик и выдающийся физик . С помощью водяного колеса модели, Смитон проводили эксперименты в течение семи лет, определение путей повышения эффективности. Смитон введены железные оси и шестерни для водяных колес. Смитон также механические усовершенствования в паровой машины Ньюкомена . Смитон разработан третий Eddystone Маяк (1755-59) , где он вел использование « гидравлической извести » (форма раствора , который будет установлен под водой) , и разработали методику с участием ласточкина хвоста блоков гранита в здании маяка. Он играет важную роль в истории, переоткрытии и развития современного цемента , потому что он определил композиционные требования , необходимые для получения «водности» в извести; работа , которая в конечном счете , привела к изобретению портландцемента .

Прикладная наука ведет к развитию парового двигателя. Последовательность событий началась с изобретением барометра и измерение атмосферного давления на Торричелли в 1643, демонстрации силы атмосферного давления со стороны Отто фон Герике с помощью полусферы Магдебургской в 1656, лабораторных экспериментах по Денису Папена , который построил экспериментальную модель паровые двигатели и продемонстрировал использование поршня, который он опубликовал в 1707 году Эдвард Сомерсет, второй маркиз Вустера опубликовала книгу 100 изобретений , содержащих способ повышения воды похожей на кофеварки . Сэмюэл Морланд , математик и изобретатель , который работал на насосах, оставил примечания в Постановлении бюро Vauxhall по конструкции парового насоса , что Томас Savery читать. В 1698 Savery построил паровой насос под названием «The Miner Друг.» Он используется как вакуум и давление. Железный купец Ньюкомен , который построил первый коммерческий поршневой паровой двигатель в 1712 году, не было известно, имеют какую - либо научную подготовку.

Применение парового чугуна пенообразующих цилиндров для подачи воздуха под давлением для доменных печей приведет к значительному увеличению производства чугуна в конце 18 - го века. Более высокие температуры печи стали возможными с паровым питанием взрыва , допустимыми для использования большего количества извести в доменных печах , что позволило переход от древесного угля в кокс . Эти инновации снизили стоимость железа, что делает лошадь железные дороги и железные мосты практичны. Процесс пудлингования , запатентован Генри Cort в 1784 г. произвел крупномасштабные количества кованого железа. Горячий взрыв , запатентованная Джеймс Beaumont Neilson в 1828 году, что значительно снизило количество топлива , необходимого для выплавки железа. С развитием парового двигателя высокого давления, то отношение мощности к весу паровых двигателей из практических пароходов и локомотивов возможно. Новые процессы стали, такими как процесс бессемеровского и мартеновской печь, возвестили в области тяжелого машиностроения в конце 19 - го века.

Один из самых известных инженеров середины 19 - го века была Брюнель , который построил железные дороги, судоремонтные и пароходы.

Морские платформы, в Мексиканском заливе

Промышленная революция создала спрос на машины с металлическими частями, которые привели к разработке нескольких станков . Скучные чугунные цилиндры с точностью не представлялось возможным , пока Джон Уилкинсон не изобрел сверлильный станок , который считается первым станком . Другие станки включали винт винторезный станок , фрезерный станок , револьверный станок и металлический рубанок . Методы механической обработки Прецизионной были разработаны в первой половине 19 - го века. Они включали в себя использование концертов для руководства обрабатывающего инструмента по работе и сантехнике провести работу в правильном положении. Станки и методы механической обработки , способные производить взаимозаменяемые детали приводят к крупномасштабному фабричному производству в конце 19 - го века.

Перепись Соединенных Штатов 1850 года перечислила оккупации «инженер» впервые с 2000 колом. Там было меньше , чем 50 дипломированных инженеров в США до 1865. В 1870 году были выпускники машиностроения десятков США, с тем, что число возрастало до 43 в год в 1875. В 1890 году насчитывалось 6000 инженеров в области гражданского, горнодобывающей промышленности , механические и электрические ,

Там не было кафедры прикладного механизма и прикладной механики в Кембридже до 1875 г., а не кафедра инженерии в Оксфорде до 1907 года Германия не установлено технических университетов ранее.

Основы электротехники в 1800 - х годах были включены опыты Алессандро Вольта , Майкл Фарадей , Георг Ом и других и изобретение электрического телеграфа в 1816 году и электромотор в 1872. Теоретическая работа Джеймса Максвелла (см: уравнения Максвелла ) и Генрих Герц в конце 19 - го века привело к области электроники . Более поздние выдумки вакуумной трубки и транзистора дополнительно ускорили развитие электроники до такой степени , что электрические и электронные инженеры в настоящее время превосходят численность своих коллег любой другой инженерной специальности. Химическая технология разработана в конце девятнадцатого века. Производство промышленного масштаба потребовала новых материалов и новых процессов и к 1880 году потребность в больших масштабах производства химических веществ была такова , что новая индустрия была создана, посвященная развитию и крупномасштабного производства химических веществ в новых промышленных предприятий. Роль инженера - химика была конструкция этих химических производств и процессов.

Солнечная печь в Одейо в Восточных Пиренеях в Франции может достигать температуры до 3500 ° C (6330 ° F)

Авиационная техника занимается проектированием самолетов процесса проектированием , а авиационно - космическая техникой является более современным термином , который расширяет сферу действия дисциплины , включая космический аппарат дизайн. Его происхождение можно проследить на пионер авиации вокруг начала 20 - го века , хотя работа сэра Джорджа Кейлей недавно была датирована как от последнего десятилетия 18 - го века. Раннее знание авиационной техники во многом эмпирическим с некоторыми понятиями и навыками , импортируемые из других отраслей машиностроения.

Первый кандидат технических наук (технически, прикладной науки и техники ) награжден в США пошел Гиббс в Йельском университете в 1863 году; он был также вторым кандидатом награжден в науке в США

Только через десять лет после успешных полетов на братьях Райт , было широкое развитие авиационной техники путем разработки военных самолетов , которые использовались в первой мировой войне . В то же время, исследование , чтобы обеспечить фундаментальные предпосылки науки продолжение комбинируя теоретические физики с экспериментами.

Основные отрасли машиностроения

Инжиниринг является широкая дисциплина, которая часто разбивается на несколько суб-дисциплин. Хотя инженер обычно обучаться по конкретной дисциплине, он или она может стать многопрофильным через опыт. Инжиниринг часто характеризуются как имеющие четыре основных ветвей: химическое машиностроение, гражданское строительство, электротехника и машиностроение.

Химическая инженерия

Химическая промышленность является применение физики, химии, биологии и инженерных принципов для того , чтобы проводить химические процессы в промышленном масштабе, например, производство товарных химических веществ , специальных химических веществ , переработка нефти , микротехнологий , ферментации и производства биомолекулы .

Гражданское строительство

Гражданское строительство является проектированием и строительство общественных и частных работ, таких как инфраструктуры (аэропорты, железные дороги, водоснабжение, и лечения и т.д.), мосты, тоннели, плотины и здания. Гражданское строительство традиционно разбивается на ряд вспомогательных дисциплин, в том числе зданий и сооружений , инженерной экологии и геодезии . Традиционно считается отдельно от военной техники .

электротехника

Электротехника является проектирование, исследование и производство различных электрических и электронных систем, таких как Broadcast Engineering , электрических цепей , генераторов , электродвигателей , электромагнитных / электромеханических устройств, электронных устройств , электронных схем , оптических волокон , оптико - электронных приборов , компьютерных систем, телекоммуникаций , приборы, органы управления и электроники .

Механическая инженерия

Машиностроение является проектирование и изготовление физических или механических систем, таких как электростанции и энергетических систем, аэрокосмической / авиационной продукции, систем вооружения , транспортных продуктов, двигателей , компрессоров , силовых агрегатов , кинематических цепей , вакуумной технологии, изоляции вибрации оборудования, производства и мехатроника .

Другие отрасли

Помимо этих «Big 4», ряд других отраслей признаются, хотя многие из них могут рассматриваться как субдисциплин четырех основных ветвей, или в качестве кросс-учебных дисциплин между несколькими. Исторически сложилось, что военно - морские инженерные и горное дело были крупные ветви. Инженерные поля производство инженерных , акустическое проектирования , коррозия инженерного , приборов и контроля , аэрокосмический , автомобильный , компьютерная , электронный , информационная техника , нефть , окружающая среда , систем , аудио , программное обеспечения , архитектурные , сельскохозяйственные , биосистем , биомедицинский , геологический , текстиль , промышленные , материалы , и атомная энергетика . Эти и другие отрасли машиностроения представлены в 36 лицензированных учреждениях , входящих в Великобритании технического совета .

Новые блюда иногда в сочетании с традиционными полями и формировать новые отрасли - например, инженерных систем и управление Земли включает в себя широкий спектр предметных областей , в том числе инженерных исследований , науки об окружающей среде , инженерной этики и философии техники .

практика

Тот , кто практикует инженерию называется инженером , и те , лицензированы сделать это может иметь более формальные обозначения , такие как Профессиональный инженер , дипломированный инженер , Инкорпорейтед инженер , Ingenieur , европейский инженер или Назначенный инженерный представитель .

методология

Дизайн турбины требует сотрудничества инженеров из многих областей, так как система включает в себя механическое, электромагнитное и химические процессы. Лопатки , ротор и статор , а также паровой цикл все должны быть тщательно разработаны и оптимизированы.

В инженерной конструкции процессе, инженеры применяют математику и науки , такие как физика , чтобы найти новые пути решения проблем или улучшить существующие решения. Более чем когда - либо, инженеры теперь обязаны иметь опытное знание соответствующих наук для их дизайнерских проектов. В результате, многие инженеры продолжают изучать новый материал на протяжении всей их карьеры.

Если существует несколько решений, инженеры взвешивать каждый выбор дизайна на основе их заслуг и выбрать решение, которое наилучшим образом соответствует требованиям. Решающая и уникальная задача инженера является определить, понять и интерпретировать ограничения на конструкции, чтобы, получая успешный результат. Это, как правило, недостаточно, чтобы построить технически успешный продукт, скорее, он также должен соответствовать дополнительным требованиям.

Ограничения могут включать в себя доступные ресурсы, физические, творческие или технические ограничения, гибкость для будущих изменений и дополнений, а также другие факторы, такие как требования к стоимости, безопасности , конкурентоспособности, производительности и работоспособности . Понимая трудности, инженеры извлечь спецификации для пределов , внутри которого жизнеспособный объект или система может быть произведена и управляется.

Общая методология и эпистемология инженерии можно вывести из исторических примеров и замечаний , представленных Walter Vincenti. Хотя тематические исследования Винченти являются из области авиационной техники, его выводы могут быть переданы во многие другие отрасли машиностроения, тоже.

По словам Билли Вон Коен, то « инженерный метод является использование эвристики , чтобы вызвать лучшее изменение в плохо понимаемую ситуации в рамках имеющихся ресурсов.» Koen утверждает , что определение того , что делает один инженер не должен быть основан на том, что она производит, а то, как она идет об этом.

Решение проблем

Чертеж для бустерного двигателя для паровых локомотивов . Engineering применяется для проектирования , с акцентом на функции и использование математики и естественных наук.

Инженеры используют свои знания науки , математики , логики , экономики , и соответствующий опыт или неявных знаний , чтобы найти подходящие решения проблемы. Создание соответствующей математическая модели из задачи часто позволяет им анализировать его (иногда окончательно), а также для проверки потенциальных решений.

Как правило, существует несколько разумных решений, поэтому инженеры должны оценить различные варианты дизайна по существу и выбрать решение , которое наилучшим образом отвечает их требованиям. Генрих Альтшуллер , после сбора статистических данных о большом количестве патентов , предположил , что компромиссы находятся в самом сердце « низкого уровень инженерных конструкций», в то время как на более высокий уровне лучшего дизайн один , который устраняет основное противоречие вызывает проблему.

Инженеры обычно пытаются предсказать , насколько хорошо их конструкции будут выполнять их спецификации до полномасштабного производства. Они используют, среди прочего: прототипы , масштабные модели , моделирование , разрушающие испытания , неразрушающие испытания и стресс - тесты . Тестирование гарантирует , что продукция будет работать как ожидалось.

Инженеры берут на себя ответственность по производству конструкций , которые будут выполнять, как ожидалось , и не будет вызывать непреднамеренный вред общественности в целом. Инженеры обычно включают в себя фактор безопасности в их конструкции , чтобы снизить риск неожиданного сбоя. Однако, тем больше коэффициент запаса прочности, тем меньше эффективность конструкции может быть.

Изучение неудачных продуктов известно как судебно - медицинская техника и может помочь дизайнер продукта в оценке его или ее дизайна в свете реальных условий. Дисциплина имеет наибольшее значение после бедствий, таких как мост разрушается , когда тщательный анализ необходим , чтобы установить причину или причины сбоя.

использование компьютера

Компьютерное моделирование воздушного потока с высокой скоростью вокруг орбитального космического корабля во время повторного входа. Решения потока требуют моделирования объединенных эффектов потока жидкости и уравнения теплопроводности .

Как и во всех современных научных и технологических начинаниях, компьютеры и программное обеспечение играет все более важную роль. Так же , как типичный бизнес - приложений программного обеспечения существует целый ряд компьютеризированных приложений ( автоматизированные технологии ) специально для проектирования. Компьютеры могут быть использованы для создания модели фундаментальных физических процессов, которые могут быть решены с помощью численных методов .

Графическое представление уступающего ВСПА, демонстрирующие гиперссылка

Одним из наиболее широко используемых инструментов разработки в профессии системы автоматизированного проектирования (САПР) , как CATIA , Autodesk Inventor , DSS SolidWorks или Pro Engineer , который позволяет инженерам создавать 3D - модели, 2D чертежи и схемы их конструкций. CAD вместе с цифровым макетом (DMU) и CAE программного обеспечения , такие как анализ методом конечных элементов метода или метода аналитического элемента позволяет инженерам создавать модели конструкций , которые могут быть проанализированы без необходимости дорогостоящих и трудоемких физических прототипов.

Они позволяют продукты и компоненты должны быть проверены на недостатки; оценить подгонку и сборку; исследования эргономики; а также анализировать статические и динамические характеристики систем , такие как напряжения, температуры, электромагнитные излучения, электрические тока и напряжения, цифровые логических уровни, потоки жидкости и кинематика. Доступ и распространение всей этой информации , как правило , организуется с использованием управления данными о продукции программного обеспечения.

Есть также много инструментов для поддержки конкретных инженерных задач , таких как системы автоматизированного производства (CAM) программное обеспечение для генерации ЧПУ инструкции обработки; Управление производственного процесса программного обеспечения для технологии производства; ЭДА для печатной платы (PCB) и печатных схем для электронных инженеров; MRO приложения для управления технического обслуживания; и архитектуры, проектирование и строительство (AEC) программное обеспечение для гражданского строительства.

В последние годы использование компьютерного программного обеспечения , чтобы помочь развитию товаров коллективно стали известны , как управление жизненным циклом изделия (PLM).

Социальный контекст

Роботизированная Kismet может произвести ряд выражений лица.

Инженерная профессия осуществляет широкий спектр деятельности, от большого сотрудничества на уровне общества, а также небольших отдельных проектов. Почти все инженерные проекты обязаны своего рода финансирующей организации: компании, набор инвесторов или правительства. Несколько видов техники, которые минимально сдерживаются такими вопросами являются про боно инжиниринг и открытого дизайн технику.

По самой своей природе техники имеет взаимосвязь с обществом, культурой и поведением человека. Каждый продукт или конструкция, используемая современного общества зависит от техники. Результаты влияния инженерной деятельности меняется на окружающую среду, общество и экономику, и его применение приносит с собой ответственность и общественную безопасность.

Инженерные проекты могут быть предметом дискуссии. Примеры из различных инженерных дисциплин включают разработку ядерного оружия , в Dam Три ущелья , дизайн и использование спортивных автомобилей и добычу нефти . В ответ на некоторых западные инжиниринговые компании приняли серьезную корпоративную и социальную ответственность политику.

Инжиниринг является ключевым фактором инноваций и развития человеческого потенциала. Африка к югу от Сахары, в частности, имеет очень малую емкость инженерной , которая приводит во многих африканских странах , находящихся в состоянии развивать важную инфраструктуру без посторонней помощи. Достижение многих Целей развития тысячелетия требует достижений достаточного инженерного потенциала для развития инфраструктуры и устойчивого технологического развития.

Радар, GPS , лидара , ... все объединены , чтобы обеспечить надлежащую навигацию и избегание препятствий (транспортное средство , разработанное для 2007 DARPA Urban Challenge )

Все зарубежные развития и оказание помощи НПО делают значительное использование инженеров применять решения в ситуациях стихийных бедствий и развития. Ряд благотворительных организаций стремятся использовать инженерию непосредственно на благо человечества:

Инжиниринговые компании во многой созданной экономике сталкиваются с серьезными проблемами в отношении числа профессиональных инженеров проходят подготовку, по сравнению с числом увольнения. Эта проблема очень видное место в Великобритании, где инженерия имеет плохой имидж и низкий статус. Есть много негативных экономических и политических вопросов, что это может привести, а также этические проблемы. Общепризнанно, что инженерные профессии сталкиваются «образом кризиса», а не это является принципиально непривлекательной карьерой. Много работы необходимо, чтобы избежать огромных проблем в Великобритании и других западных стран.

Моральный кодекс

Многие инженерные общества установили кодексы практики и кодексы этики для руководства членов и информирования общественности в целом. Национальное общество профессиональных инженеров кодекса этики гласит:

Инжиниринг является важной и узнали профессию. В качестве членов этой профессии, инженеры, как ожидается, демонстрируют самые высокие стандарты честности и целостности. Инжиниринг оказывает прямое и жизненно влияние на качество жизни для всех людей. Соответственно, услуги, предоставляемые инженерами требуют честности, беспристрастности, справедливости и равенства, и должны быть посвящены охране здоровья, безопасности и благосостояния общественности. Инженеры должны выполнять в соответствии с стандартом профессионального поведения, который требует соблюдения самых высоких принципов этического поведения.

В Канаде многие инженеры носить железное кольцо , как символ и напоминание обязательств и этики , связанные с их профессией.

Отношения с другими дисциплинами

Наука

Ученые изучают мир, как он есть; инженеры создают мир, который никогда не был.

Инженеры, ученые и техники при работе на позиционером внутри National Ignition Facility (NIF) целевая камера

Там существует перекрытие между науками и инженерной практикой; в машиностроении, один применяет науку. Оба направления деятельности полагаются на точном наблюдении материалов и явлений. Оба используют математику и критерии классификации для анализа и сообщаться наблюдений.

Ученые могут также завершить инженерные задачи, такие как проектирование экспериментальных аппаратуры или создания прототипов. С другой стороны, в процессе разработки технологии инженеров иногда нахожу себя изучение новых явлений, став таким образом, на данный момент, ученых или точнее «инженерные ученые».

Международная космическая станция используется для проведения научных экспериментов космического пространства

В книге Что инженеры знают и как они знают , что , Уолтер Винченти утверждает , что инженерные исследования имеют характер , отличный от научных исследований. Во- первых, часто приходится иметь дело с областями , в которых основная физика или химия , хорошо понятны, но сами проблемы слишком сложны , чтобы решить в точной форме.

Существует «реальная и важная» разница между инженерным и физикой похожи на любую область науки имеет дело с технологией. Физика разведочная наука , которая ищет знания принципов в то время как инженерные используют знания для практического применения принципов. Бывший приравнивает понимание в математический принцип , а последние меры переменные участвуют и создает технологию. Для технологии, физика является вспомогательной и в пути технологии рассматриваются как прикладная физика. Хотя физика и инженерия взаимосвязаны, это не значит , что физик обучен делать работу инженера,. Физик, как правило , требует дополнительной и соответствующей подготовки. Физики и инженеры участвуют в различных направлениях работы. Но доктор философии физики , которые специализируются в отраслях инженерной физики и прикладной физики РАН озаглавлены , как технический директор, R & D инженеров и системных инженеров.

Примером этого является использование численных приближений к уравнениям Навье-Стокса для описания аэродинамического обтекания летательного аппарата, или использование правила шахтера для расчета усталостной повреждения. Во- вторых, инженерных исследований использует много полу- эмпирические методы , чуждые чисто научных исследований, один из примеров является метод вариации параметров.

Как заявлено Fung и соавт. в пересмотре классической инженерного текста Основу механики сплошной среды :

Engineering довольно сильно отличается от науки. Ученые пытаются понять природу. Инженеры пытаются сделать вещи, которые не существуют в природе. Инженеры подчеркивают инновации и изобретения. Воплотить изобретение инженер должен поставить его идею в конкретных условиях, и дизайн что-то, что люди могут использовать. Это что-то может быть сложная система, устройство, устройство, материал, метод, вычислительная программа, инновационный эксперимент, новое решение проблемы, или улучшение на то, что уже существует. Поскольку дизайн должен быть реалистичным и функциональным, он должен иметь определенные его геометрические данные, размеры и характеристики. В последних инженерах, работающих на новых конструкциях обнаружили, что они не имеют всю необходимую информацию для принятия проектных решений. Чаще всего, они были ограничены недостаточным научным знанием. Таким образом, они изучали математику, физику, химию, биологию и механику. Часто они должны были добавить к наукам, имеющим отношение к их профессии. Таким образом, инженерные науки рождались.

Хотя технические решения делают использование научных принципов, инженеры должны также учитывать безопасность счета, эффективность, экономичность, надежность и конструктивность или простоту изготовления, а также окружающую среду, этические и правовые соображения, такие как нарушение патентных прав или ответственность в случае отказа раствора.

Медицина и биология

A 3 тесла клинического томограф .

Изучение человеческого тела, хотя и с разных направлений и для различных целей, является важным связующим звеном между медициной и некоторыми инженерными дисциплинами. Медицина направлена на поддержание, ремонт, расширение и даже заменить функции человеческого организма , в случае необходимости, за счет использования технологии .

Генной инженерии мышей , экспрессирующих зеленый флуоресцентный белок , который светится зеленым цветом под голубым светом. Центральная мышь дикого типа .

Современная медицина может заменить несколько функций организма за счет использования искусственных органов и может существенно изменить функцию человеческого тела через искусственных устройств , таких как, например, имплантаты мозга и кардиостимуляторами . Поля бионики и медицинских бионики посвящены изучению синтетических имплантатов , имеющих отношение к природным системам.

С другой стороны , некоторые инженерные дисциплины рассматривать человеческое тело как биологическая машина стоит изучать и предназначены для эмуляции многих своих функций, заменяя биологию с технологией. Это привело к таким областям, как искусственный интеллект , нейронные сети , нечеткая логика , и робототехника . Существуют также значительные междисциплинарные взаимодействия между техникой и медициной.

Оба поля обеспечивают решения реальных проблем. Это часто требует перемещения вперед до того явления полностью пониматься в более строгом научном смысле и, следовательно, экспериментирование и эмпирическое знание является неотъемлемой частью обоих.

Медицина, в частности, изучает функции человеческого тела. Тело человека, как биологическая машина, имеет множество функций, которые могут быть смоделированы с помощью инженерных методов.

Сердце, например , функций много , как насос, скелет , как связаны структура с рычагами, мозг производит электрические сигналы и т.д. Эти сходства, а также все большее значение и применение инженерных принципов в области медицины, привели к разработке месторождения в области биомедицинской инженерии , которая использует концепцию , разработанную в обеих дисциплинах.

Вновь возникающие отрасли науки, такие как системная биология , адаптируют аналитические инструменты , традиционно используемые для проектирования, таких как моделирование систем и компьютерный анализ, для описания биологических систем.

Изобразительное искусство

Леонардо да Винчи , видел здесь , в автопортрете, было описано как воплощение художника / инженера. Он также известен своими исследованиями по анатомии и физиологии .

Есть связь между инженерной и искусства, например, архитектуры , ландшафтной архитектуры и промышленного дизайна (даже в той степени , что эти дисциплины могут быть иногда включены в университете в факультете инженерии).

Художественный институт Чикаго , например, провел выставку об искусстве НАСА аэрокосмического дизайна «s. Майяр, Робер конструкция моста «s воспринимаются некоторыми было преднамеренно художественным. В Университете Южной Флориды , профессор инженерии, через грант с Национальным научным фондом , разработал курс , который соединяет искусство и технику.

Среди известных исторических личностей, Леонардо да Винчи является хорошо известным Ренессансом художником и инженером, и ярким примером взаимосвязи между искусством и техникой.

Бизнес

Бизнес Инжиниринг занимается взаимосвязи между профессиональной техники, ИТ - систем, бизнес - администрирования и управления изменениями . Инженерное управление или «Управление инжиниринг» является специализированной областью управления , связанным с инженерной практикой или инженерной отраслью. Спрос на управление ориентированными инженеров (или с противоположной точки зрения, менеджеры с пониманием техники), привели к развитию специализированных степеней инженерного управления , которые развивают знания и навыки , необходимые для этих ролей. Во время курса инженерного управления, студенты будут развивать промышленные инженерные навыки, знание и опыт, наряду с знанием делового администрирования, методов управления и стратегического мышления. Инженеры , специализирующиеся на управлении изменениями должны иметь глубокие знания о применении промышленных и организационных психологии принципов и методов. Профессиональные инженеры часто тренируются в качестве сертифицированных консультантов по управлению в очень специализированной области консультирования по вопросам управления применительно к инженерной практике или машиностроительной отрасли. Эта работа часто приходится иметь дело с крупномасштабными сложными трансформации бизнеса или управления бизнес - процессами инициатив в аэрокосмической и оборонной, автомобильной, нефтегазовой, машиностроительной, фармацевтической, пищевой, электротехнической и электроники, распределения электроэнергии и производства, коммунальных и транспортных систем. Такое сочетание технической инженерной практики, консультационная практики управления, знание отрасли промышленности, а также опыт управления изменениями позволяет профессиональным инженерам , которые также квалифицируются в качестве консультантов по вопросам управления , чтобы привести основные инициативы бизнес - трансформацию. Эти инициативы , как правило , при поддержке руководителей высшего звена.

Другие области

В политической науке термин инжиниринговая был заимствован для изучения субъектов социальной инженерии и политической инженерии , которые имеют дело с формированием политических и социальных структур , используя инженерные методики в сочетании с политологических принципами. Финансовый инжиниринг имеет так же заимствовал термин.

Смотрите также

Списки
глоссарии
Сопутствующие предметы

Рекомендации

дальнейшее чтение

Определение словаря техники в Викисловаря учебных материалах , связанных с инженерным на Wikiversity цитатах , связанные с инженерным на Викицитатник