機械設計に必要な数学力

Question

素人な意見ですが、機械設計職に必要な計算力とは何がありますか?
装置を作る上でどのような時にどのような必要があってどのような計算が必要になるのでしょうか?
経験者の皆さんの例でかまいませんので、ご意見よろしくお願いします。

私は数学があまり得意なほうではありませんが、頑張って一から勉強しようと思っています。
お勧めの教材等あれば教えて頂けるとありがたいです。
よろしくお願いします。

Accepted Answer

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

Answer

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。

Answer

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。

Answer

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、、。

Answer

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。）

Answer

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。

機械設計に必要な数学力とは？