Hướng dẫn python for mechanical engineers - python cho kỹ sư cơ khí
|
Làm thế nào để các kỹ sư cơ học sử dụng các ngôn ngữ lập trình như Python?Python được dự định là một ngôn ngữ lập trình đơn giản, ngắn gọn và tự nhiên. Vì lý do đó, nhiều kiến trúc sư và nhà phân tích sử dụng Python cho các ứng dụng nhất quán và toán học. Có lẽ họ cần phải đơn giản đến điểm nhanh chóng, ví dụ, nắm bắt được tác động hoặc mối quan hệ của một biến với năng suất, thay vì trải qua nhiều giờ tập trung vào sự phức tạp của ngôn ngữ lập trình "không chắc chắn". Python có thể trao quyền cho một quá trình làm việc nhanh hơn và mượt mà hơn, tái hiện các biện pháp thông tin quái dị, và đặc biệt là, robot hóa các bài tập đáng sợ và tẻ nhạt với mục tiêu rằng chúng có thể hoàn thành trong thời gian không thay đổi. Show
Làm thế nào chính xác bạn có thể tại bất kỳ điểm nào quản lý Python như một kỹ sư cơ khí?Chạy điều tra toán học hoàn toàn có thể là điều thuận lợi nhất chúng ta có thể làm với sự hỗ trợ của Python. Ví dụ, với các thư viện khác nhau của Python, Scipy và Numpy, chúng tôi có thể sử dụng các chiến lược hoạt động để dẫn đầu các kỳ thi toán học nhanh hơn và hiệu quả hơn bất cứ lúc nào trong bộ nhớ gần đây. Scipy cho phép chúng tôi kết hợp, thể hiện, và đáng ngạc nhiên, không đủ trong khi không bao giờ chơi tính toán thủ công. Điều này tiết kiệm rất nhiều thời gian. Có lẽ các thư viện Python nổi tiếng nhất được hiển thị ở đây: Ba lĩnh vực chính của sử dụng kỹ thuật cơ học:
Phân tích số - Khía cạnh quan trọng của kỹ thuật cơ họcĐộng lực học chất lỏng tính toán - Khía cạnh quan trọng của kỹ thuật cơ học Nhiệt động lực học - Khía cạnh quan trọng của kỹ thuật cơ học Việc sử dụng Python nổi tiếng nhất là thực hiện các cuộc điều tra toán học. Khi các vấn đề với các điều kiện thẳng và PDE/ODE có liên quan, nó sẽ đòi hỏi một khoản đầu tư dài để chăm sóc các vấn đề một cách có hệ thống. Về thiết kế cơ học, thường có các điều kiện hạn chế, khiến việc chăm sóc các vấn đề kiểm tra toán học khó khăn hơn hai lần hơn. Động lực học chất lỏng tính toán - Khía cạnh quan trọng của kỹ thuật cơ họcNhiệt động lực học - Khía cạnh quan trọng của kỹ thuật cơ học Việc sử dụng Python nổi tiếng nhất là thực hiện các cuộc điều tra toán học. Khi các vấn đề với các điều kiện thẳng và PDE/ODE có liên quan, nó sẽ đòi hỏi một khoản đầu tư dài để chăm sóc các vấn đề một cách có hệ thống. Về thiết kế cơ học, thường có các điều kiện hạn chế, khiến việc chăm sóc các vấn đề kiểm tra toán học khó khăn hơn hai lần hơn. Cho phép chúng tôi mong đợi bạn đang cố gắng tìm sự tương phản căng thẳng trên một dòng khi có một chất lỏng di chuyển qua nó. Không độc quyền, vấn đề sẽ tiêu tốn rất nhiều thời gian để giải quyết, nhưng cũng sẽ rất khó để có được những phẩm chất chính xác hoặc vạch ra sự khác biệt trong biểu đồ. Với các phương ngữ lập trình, bạn có thể chăm sóc các vấn đề như vậy ngay lập tức và nhận được bản sao đồ họa tại một thời điểm tương tự.
Nhiệt động lực học - Khía cạnh quan trọng của kỹ thuật cơ họcNhiệt động học: Nhiệt động lực học là một phần của khoa học vật lý sắp xếp với cường độ, công việc và nhiệt độ và kết nối của chúng với năng lượng, entropy và các tính chất thực tế của vấn đề và bức xạ. Cách hành xử của các lượng này được thể hiện bằng bốn định luật nhiệt động lực học truyền đạt một mô tả định lượng sử dụng số lượng thực tế có thể nhìn thấy định lượng, nhưng có thể có ý nghĩa liên quan đến các thành phần nhỏ bằng cơ học thực tế. Nhiệt động lực học áp dụng cho một loạt các điểm trong khoa học và thiết kế, đặc biệt là khoa học thực tế, hóa học tự nhiên, thiết kế chất, thiết kế cơ học và các lĩnh vực phức tạp khác như khí tượng học. Thermodynamics is a part of physical science that arrangements with intensity, work, and temperature and their connection to energy, entropy, and the actual properties of issue and radiation. The way of behaving of these amounts is represented by the four laws of thermodynamics which convey a quantitative depiction utilizing quantifiable visible actual amounts, yet might be made sense of with regards to tiny constituents by factual mechanics. Thermodynamics applies to a wide assortment of points in science and designing, particularly actual science, natural chemistry, substance designing, mechanical designing, and other complex fields like meteorology. Nhiệt động lực học đã được tạo ra từ một khao khát mở rộng năng suất của động cơ hơi nước sớm, được chế tạo bởi nhà vật lý người Pháp Sadi Carnot (1824), người đã chấp nhận rằng hiệu quả của động cơ là chìa khóa có thể hữu ích với Pháp khi chiến thắng trong các cuộc chiến Napoleon. Nhà vật lý học người Ailen, Lord Kelvin đã nhanh chóng hình thành một ý nghĩa ngắn gọn của nhiệt động lực học vào năm 1854, thể hiện, "Các yếu tố nhiệt là chủ đề của sự kết nối cường độ với sức mạnh hoạt động giữa các phần giáp của cơ thể và kết nối cường độ với tổ chức điện." Rudolf Clausius đã điều chỉnh lại hướng dẫn của Carnot được gọi là Chu kỳ Carnot và đưa ra giả thuyết về cường độ một tiền đề chân thật và âm thanh hơn. Bài báo quan trọng nhất của ông, "Trên lực nhiệt chuyển động", được phân phối vào năm 1850, lần đầu tiên thể hiện định luật nhiệt động thứ hai. Năm 1865, ông trình bày ý tưởng về entropy. Năm 1870, ông trình bày giả thuyết virus, áp dụng cho sự ấm áp. Python trong nhiệt động lực học
Ưu điểm của Python trong Kỹ thuật cơ khíNhiều nhà thiết kế cơ khí không biết gì về điều này. Giả sử bạn cho Python và Jupyter Lab một nỗ lực tốt, bạn sẽ thấy rằng bạn có thể hoàn thành công việc nhanh chóng và không khó để đào sâu vào các tính toán. Nó sẽ giúp bạn tìm thấy một câu trả lời cho mối quan tâm của bạn trong kế hoạch lắp ráp thất thường, và đó chỉ là khởi đầu. Có một vài kết quả hoàn thành các xét nghiệm sau đó được mổ xẻ. Bằng cách thiết lập một động lực cho mọi ranh giới trên một trục, một sự tiến triển của các sơ đồ tương phản với các tiến bộ khác nhau được đánh giá đã được thực hiện dưới 10 dòng với sự hỗ trợ của Python. Một cái gì đó đòi hỏi thêm thông tin Excel. Một cuộc điều tra toán học là ứng dụng Python nổi tiếng nhất. Tại thời điểm khi các điều kiện trực tiếp và ODE/PDE tham gia, việc giải quyết các vấn đề một cách khoa học sẽ mất nhiều thời gian. Điều này làm cho việc giải quyết các vấn đề kiểm tra toán học hai lần như phức tạp trong thiết kế cơ học vì điều kiện giới hạn là bình thường. Lấy ví dụ của một chất lỏng di chuyển qua một kênh. Đối với người mới, thật khó để giải quyết vấn đề và đạt được các số liệu và sơ đồ chính xác cho thấy quang sai. Với các phương ngữ lập trình, bạn có thể giải quyết các vấn đề như vậy ngay lập tức và nhận được sự tái hiện đồ họa đồng thời. Advantages:
Python vs Matlab cho các kỹ sư cơ khíChúng ta cũng có thể thấy sự tương phản giữa Matlab và Python. Mặc dù hai phương ngữ được giải mã, nhưng chúng khác nhau trong các quan điểm chuyên môn và hợp lý. Python linh hoạt hơn MATLAB về tính hữu dụng của nó và khu vực trợ giúp địa phương cho nó năng động hơn đáng kể so với Matlab. Simulink, giải trí của MATLAB và thiết bị kế hoạch dựa trên mô hình là trường hợp đặc biệt. Điều này thường là do các kỹ thuật khác nhau để cải thiện, như sau: Matlab là một chương trình ủy quyền, nguồn gốc, mặc dù Python là một dự án nguồn mở với nhiều nhà hảo tâm thêm vào sự thịnh vượng của nó. Điều này làm giảm xuống còn hai hoặc ba lợi ích Python đáng kể. Chúng ta có thể đạt được nhiều hơn với ít hơn vì khả năng thích ứng của Python. Sau đó, các phương pháp được sắp xếp lại và thông tin ít hơn của con người. Mọi người đều nhận ra điều gì xảy ra khi một công ty có một số lượng lớn các bảng tính toán như vậy, phải không? Do lập trình Python, chúng ta có thể hợp nhất một chút công việc này thành một giai đoạn bị ràng buộc đơn độc với nhau.  Tất cả các kỹ sư cơ học nên xem xét việc học ngôn ngữ lập trình Python.Lập trình PC có thể không phải là sự tập trung của chúng tôi với tư cách là chuyên gia cơ học, nhưng những khả năng này là rất cần thiết trong thế giới tiên tiến hiện tại. Học một ngôn ngữ dễ hiểu như Python có thể mang lại lợi nhuận khổng lồ. Vì ngôn ngữ này được tạo ra trước với mỗi một trong số các công cụ hợp lý và số mà chúng tôi muốn, không khó để mở rộng Python sắp xếp trước nhiều trường hợp sử dụng khi sự kiểm soát của bạn đối với nó phát triển. Có một sự biện minh hợp lệ mà chúng ta đã thấy sự đi lên thoáng qua như vậy trong tỷ lệ lưu hành của Python. Đó là một trong ba phương ngữ thẩm quyền tại Google. Đó là lý do cho các chính quyền quan trọng như Netflix và Dropbox. Rất giống như những lợi ích web này, các kế hoạch cơ học của chúng tôi được hưởng lợi từ Python Mastery. |
