一般工程简介/计算

工程计算使用科学来预测将会发生的事情。这是设计的第一个步骤。计算机代数程序（matlab、wolfram alpha 等）有助于加快铅笔计算，就像计算器一样。

下一步是模拟。目标是通过模拟创建与计算结果相同的数字。大多数工程师都在强调模拟软件的极限，并且意识到模拟存在隐藏的限制和可能的隐藏故障。

在计算与模拟匹配后，进行一些构建。测试与模拟和计算进行比较。任何差异都将深入探讨。

一般来说，计算中有四个步骤

目标

在进行问题的目标阶段，阅读问题。为所有数字和未知数分配符号。这是一个来自力学课程的问题，该课程通常在机械工程、土木工程、航空航天工程中找到，通常在大学二年级的第一学期学习

这个 20 磅的箱子在表面上滑动，该表面的动摩擦系数 μ_k 为 0.3（无单位）。当箱子距离板 2 英尺时，它的速度为 15 英尺/秒。如果它撞击重量为 10 磅的板，并且该板被一个未拉伸的弹簧固定，该弹簧的刚度 k 为 400 英尺/磅，确定弹簧的最大压缩量。取箱子和板之间的弹性系数 e 为 0.8。假设板滑动平稳。

联动

在进行问题的联动阶段，使用符号进行操作。这是将学习的概念应用于问题以创建公式的地方。用于解决此问题使用的概念是

• 摩擦力做功减慢块的速度，使其在撞击板之前停止
• 碰撞过程中的弹性
• 碰撞前后动量守恒
• 弹簧压缩过程中的能量守恒

这些概念分别创建了一个公式。上述四个概念被整合到一个公式中，该公式描述了未知数 s（弹簧压缩的距离）与已知数据之间的关系

在执行此操作之前，可以使用量纲分析来检查上述公式。如果在联动过程中每一步都练习使用量纲分析来检查公式，这就会成为一种习惯，就像检查自己的钱包一样。第一步是查看NIST 中的基本单位列。

这是一个例子。看看这个术语

可以看出 e 是无量纲的，w_p 和 w_b 具有相同的单位，并除以得到无量纲的。因此整个项是无量纲的。

所有单位必须从整个根号中出现

以下是检查结果

数值

数值部分将数字代入未知数以计算距离 s。大多数工程问题要么使用 SI 单位，要么使用英制单位。两者在工程课程中都有一定的节奏或模式，但在课程开始时，最好进行单位和量纲分析。以下是将值代入符号并计算未知数

协调

工程师互相检查彼此的工作。向其他人解释所做的事情通常会暴露那些仅仅一个人坐在那里盯着纸张就永远无法看到的问题。这个过程被称为协调。协调也是标准管理过程中的一个步骤。