一般工程簡介/計算

工程計算使用科學來預測將會發生的事情。這是設計的第一個步驟。計算機代數程式（matlab、wolfram alpha 等）有助於加快鉛筆計算，就像計算器一樣。

下一步是模擬。目標是透過模擬建立與計算結果相同的數字。大多數工程師都在強調模擬軟體的極限，並且意識到模擬存在隱藏的限制和可能的隱藏故障。

在計算與模擬匹配後，進行一些構建。測試與模擬和計算進行比較。任何差異都將深入探討。

一般來說，計算中有四個步驟

目標

在進行問題的目標階段，閱讀問題。為所有數字和未知數分配符號。這是一個來自力學課程的問題，該課程通常在機械工程、土木工程、航空航天工程中找到，通常在大學二年級的第一學期學習

這個 20 磅的箱子在表面上滑動，該表面的動摩擦係數 μ_k 為 0.3（無單位）。當箱子距離板 2 英尺時，它的速度為 15 英尺/秒。如果它撞擊重量為 10 磅的板，並且該板被一個未拉伸的彈簧固定，該彈簧的剛度 k 為 400 英尺/磅，確定彈簧的最大壓縮量。取箱子和板之間的彈性係數 e 為 0.8。假設板滑動平穩。

聯動

在進行問題的聯動階段，使用符號進行操作。這是將學習的概念應用於問題以建立公式的地方。用於解決此問題使用的概念是

• 摩擦力做功減慢塊的速度，使其在撞擊板之前停止
• 碰撞過程中的彈性
• 碰撞前後動量守恆
• 彈簧壓縮過程中的能量守恆

這些概念分別建立了一個公式。上述四個概念被整合到一個公式中，該公式描述了未知數 s（彈簧壓縮的距離）與已知資料之間的關係

在執行此操作之前，可以使用量綱分析來檢查上述公式。如果在聯動過程中每一步都練習使用量綱分析來檢查公式，這就會成為一種習慣，就像檢查自己的錢包一樣。第一步是檢視NIST 中的基本單位列。

這是一個例子。看看這個術語

可以看出 e 是無量綱的，w_p 和 w_b 具有相同的單位，併除以得到無量綱的。因此整個項是無量綱的。

所有單位必須從整個根號中出現

以下是檢查結果

數值

數值部分將數字代入未知數以計算距離 s。大多數工程問題要麼使用 SI 單位，要麼使用英制單位。兩者在工程課程中都有一定的節奏或模式，但在課程開始時，最好進行單位和量綱分析。以下是將值代入符號並計算未知數

協調

工程師互相檢查彼此的工作。向其他人解釋所做的事情通常會暴露那些僅僅一個人坐在那裡盯著紙張就永遠無法看到的問題。這個過程被稱為協調。協調也是標準管理過程中的一個步驟。