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機械設計に必要な数学力とは？
- 機械設計職に必要な計算力とは何があるのか？装置を作る上でどのような時にどのような計算が必要になるのかについてまとめました。
- 経験者の皆さんの例を交えながら、機械設計における必要な数学力を解説します。数学が得意でない方でも、一から勉強する方法やおすすめの教材についても紹介します。
- 機械設計において必要とされる数学力について解説します。どのような計算が必要なのか、また数学が得意でない方でも学ぶ方法やおすすめの教材についてもご紹介します。
- 機械設計
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設計の分野によって必要な知識は違ってくると思いますが、 計算力でいうと物理や力学が理解できる程度の力は必要だと思います。 ただ、公式を暗記するのは無意味（ちょっと言い過ぎかな）かな＾＾ 公式の意味を理解することが大事です。 そして計算力よりも想像力のほうが大事だと思います。 計算力はあくまでも道具の一部ですから。 がんばってね
その他の回答 (7)
たとえば三角関数なら図形から関数式を出し電卓に入力出来ればよいので高校のように加法定理などの式の操作は必要ナイ。出来れば良いけど。 微積分も同じ数学的操作に上達しなくても原理原則を理解する事が大事、数学も電卓、ＰＣも道具上手く使いこなす事が。 数式だって工学便覧に纏められてるぐらいで十分。
お礼
ありがとうございます。 理解することが大事ですね。 基礎くらいはしっかり勉強しておきます。
設計実務においては、あらかじめ計算式が設定されますので、高等な数学は 必要ないと思います。しかし、もう少し掘り下げて、理論式を理解したけれ ば物理における力学や電気が理解できる程度の学力が必要です。 材料力学、流体力学、熱力学、工業力学などの基本式は微分方程式です。 設計製図においては図学や断面性状の知識が必要です。幾何解析や面積やモ ーメントの計算が必要です。論理を理解するには微分積分は必要な知識で す。材料力学、工業力学などの機械系力学では力の方向を考える意味でベク トル(テンソル)解析などの知識を必要とします。またデーター処理や品質・ 信頼性においては確率・統計の知識が必要となります。数学の知識は広い方 が論理の理解が早まりますが、一から学ぶのはたいへんです。 必要に応じて、ガイドラインから勉強すれば良いと思います。さいわいネッ ト上で分かり易く開設しているサイトが多々有りますので、有効に利用する と良いでしょう。
お礼
ありがとうございます。 日々の仕事の中で必要に応じて勉強したいと思います。 また、休日を利用して地道に勉強していきます。 参考になりました！
凡その所は皆さんがお答え戴いているので、その他として、、。 強度計算等をする時にメモ用紙でしないで、安いノートで良いからノートに書き取る、当然機械名、装置名、目的等を表題に掲げて記録を残す。 事後思い出すのも割りと簡単、同系の計算は悩まずに進められる。 習得してしまえばいらなくなりますが、、。
お礼
なるほど・・ 後で見てもわかるように記録しておくという事ですね。 つい急ぎでメモ用紙等で行っていましたがその通りですね。 実践できるよう頑張ります。 ありがとうございます。
んじゃぁ、経験談で。 １）二輪エンジンの設計者時代 微分方程式の解法くらいは、知らないと駄目。 計算は電算機がやってくれるが、各種パラメータを指定するのに、 その意味が分からなければ設定出来ない。 意味が分かる為には、微積分は必須。 私は吸気系の設計が長かったが、流体力学や熱力学は、これも必須。 当然、数学は得意でないと、仕事になりません。 私は、制御ソフトにも手を染めたので、マシン語の世界へも。 ２進数・１６進数と仲良くなりました。 ２）プログラマー時代 或る販売代理店で、当時はまだ珍しかった社内ＬＡＮを構築。 （マニュアルは英文だったので、英語も必要だ！） 商品の受発注管理ソフトと、会計処理ソフト一式を作成した。 （時同じくして消費税の導入が有り、その対応も。） 数学は単純な加減乗除だけで済むが、 ブール代数、即ち、論理演算のオンパレード！ 計算とは別の、数学的センスが要求された。 ２進数・１６進数とは、更に仲良くなれました。 ３）自動機や電子機器開発の時代 自動機・専用機の設計では、機構学と機械要素設計の世界。 当然、運動解析の計算や、要素部品の寿命計算など、 何でもさっさと計算で求める事は、日常茶飯事。 画像処理装置のソフトは、数学を駆使した。 ４）専門学校の教員時代（これはオマケ話） 簡単な算数を、いかに分かり易く教えるかが勝負。 割り算には、３種類の意味が有る事や、 分数を分数で割るとは、どういう意味なのか、 面積と体積とは、どういう事なのか、 等を解説出来なければ、駄目。 １５０÷１５ と言うと、電卓を使わないと分からない学生が７割。 ２割は暗算出来るが、残り１割は、割り算そのものが怪しい池沼。 そんなレベルの学生になった専門学校に、嫌気がさして退職。 （一切の入学試験を廃止すれば、そうなるわさ。） 現在、プー太郎で、求職中。 昔は微分方程式の解法には、大別して４種類有る・・・。 なんて話をやるくらいレベルが高かったのだけれどね。 （自己推薦制度って何だよ？） （願書が提出されると、合格通知を返送するシステムの事です。） 数学、頑張ってね♪ あぁ、そうそぅ、書き忘れた。 数学の問題をＹａｈｏｏ！知恵袋で質問するのは、足がつくので、 ちゃんと自分で勉強しましょう！ってのが、ここ何日間の教訓ですね。 （不謹慎な時事ネタで済まぬ。）
お礼
色々な経験をされていてすごいですね！ 私は自動機系ですので、何を勉強するべきかよく考えて目的に沿って学んでいこうとおもいます。 是非参考にさせていただきます。 沢山のアドバイスありがとうございます。
回答(2)さんに賛同。 三角関数は不可欠でしょう。 あとは材料力学や機械力学の基礎．．．。 小生は大学時代サボっていたので、力学の基礎すら身について いませんでしたが、機械工学必携や公式集、メーカの機器カタログ に記載されている計算式などで都度対応しました。 計算結果は財産なので、知識・技術の引き出しを少しずつ増やして ゆきましょう。 頑張ってください。
お礼
はい。 ありがとうございます。 日々の積み重ねですね！
あまりあてにしない方がいいとは思いますが、私のイメージとしては以下の ような感覚です。 微積分は、実務上ではあまり使わないので、その意味が分かっていれば大き な支障はない。（微積分を実行した形の「公式」として一般的に利用される） 三角関数の基本は、常に利用するので習熟したほうがよい。 確立・統計は、表面的にはあまり出てこないが、公差の割付などに際しては 理屈を知っていた方が望ましい。 行列式は？？（回答者自身、不得意なので答えられない） 足し算引き算と有効数字の感覚は、仕事のメリハリをつけるのにとても重要。 数学の範疇ではないが、基本的な物性や標準寸法、概略の価格などを諳んじ ておくことはとても大切。 確率と書くべきところを間違えていました。お恥ずかしいです。 数学のセンスも、算盤・計算尺の時代から、電卓、表計算、CAD・CAEの世代 で求められることが変化しているでしょう。 本当に理解する必要があることと、機械力により支援を受ければいいことの 選択は大事だと思います。
お礼
まずは三角関数からがんばります。 必要性を見極めるのも大事ですね。 ありがとうございました。
幾何（図形の問題） 愚痴 設計職に戻ったが３Dから２Dのしかも点を求めんと 書けない前世紀の遺物のものに戻った やってられない くさった嘔吐で小一時間で終わる作業を半日かけ（陰影処理に） ３Dなら一瞬なのに また10年かかるのかな ３D移行に
お礼
そうですね。 私も2Dなので、なんとなくわかります。 2Dじゃなければいけない理由はあるのでしょうか?
お礼
まさに物理、力学だと思います。 道具の一部として必要ということですよね。 数学ができるから設計ができるということにはならないですよね。 これから頑張って勉強します。 ありがとうございました。