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Concepts que les ingénieurs en mécanique doivent comprendre

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Le génie mécanique et les diplômes similaires font partie des compétences les plus demandées pour les nouveaux diplômés. Il y a certains principes mécaniques et physiques que chaque ingénieur en mécanique doit comprendre comme le bout de sa poche s'il veut exceller dans son cheminement de carrière. Si vous connaissez déjà tous ces principes, alors vous êtes probablement assez bon dans votre travail.

Lors de la conception d'un nombre quelconque de pièces complexes et précises, il est essentiel de garder à l'esprit les dégagements et les tolérances. Une tolérance en termes d'ingénierie est généralement définie comme la ou les limites admissibles de variation d'une pièce.

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Cela devient important lorsque vous commandez des pièces telles que des écrous et des boulons ou que vous essayez de déterminer le processus de fabrication à utiliser pour créer votre conception. Certaines machines auront une tolérance maximale et si vous avez besoin d'une tolérance plus serrée, vous devez trouver une nouvelle machine. Les jeux sortent naturellement des tolérances. Par exemple, vous savez peut-être que vous devez conserver une autorisation de 2 cm + ou - 1 cm. Ce jeu serait probablement là pour éviter les frottements ou pour éviter que la pièce ne s'accroche à une autre pièce mobile. La tolérance de cette valeur de jeu serait de 1 cm. Tout cela a du sens?

Que la force, la pression et la friction soient avec vous. Les forces sont la mesure de la masse multipliée par l'accélération. Ce sont eux qui déterminent notre vie quotidienne. La friction et la pression sont les deux types de forces, souvent les plus discutées. En se concentrant sur ce dernier, la friction est la raison pour laquelle tout fonctionne comme il le fait. Sans cela, nous glisserions tous à l'infini comme dans un flipper réel. Le frottement est une force de résistance exercée sur un objet lorsqu'il est en contact avec un autre objet.

Il y a frottement cinétique et statique, qui ont généralement chacun un coefficient différent pour une surface donnée. Essentiellement, le frottement est une force de résistance qui peut être variable en fonction des propriétés de surface, des vitesses et des accélérations. La pression est similaire au frottement en ce qu'elle est une force continue exercée contre un objet lorsque quelque chose est en contact avec lui. Il est également donné comme une force sur une zone spécifiée, pensez livres par pied carré (psi).

La vitesse est la vitesse de quelque chose dans une direction donnée. La vitesse est généralement une sorte de vecteur, ce qui signifie qu'elle a à la fois une valeur de vitesse numérique et une valeur directionnelle. L'accélération, par contre, est le changement de vitesse en un temps donné. En termes de physique, il peut y avoir une accélération à la fois positive et négative, la négative étant souvent appelée décélération.

Comprendre ces deux concepts de vitesse et d'accélération est essentiel à la vie d'ingénieur. Tout autre principe, comme le travail, l'énergie, les forces… tout, repose sur votre compréhension de ces concepts.

Le travail repose sur les principes de la force. Si le travail est effectué sur un objet, une force est appliquée sur cet objet pour le déplacer d'une certaine distance dans une certaine direction. L'énergie est la capacité de travailler. Par exemple, lorsque vous êtes dans une voiture au sommet d'une montagne russe. Vous avez une certaine quantité d'énergie ou de potentiel pour dévaler la piste et gagner en vitesse. Lorsque vous commencez à tomber, votre potentiel, ou énergie, commence à diminuer à mesure que la force de gravité commence à travailler sur vous.

Considérez l'énergie comme la devise pour travailler. Votre manager vous paie en énergie et vous travaillez à votre tour toute la journée. Rappelez-vous, ce n'est qu'une analogie, nous ne sommes pas payés en taureaux rouges - du moins pas moi. Ces principes ne sont pas difficiles si vous comprenez les forces et finalement les accélérations, mais comme tout en physique, tout repose sur les principes précédents.

La contrainte est la force par unité de surface et la déformation est la déviation ou le changement de forme résultant d'une contrainte. En d'autres termes, le stress est le nombre de tests que vous avez à faire lorsque vous êtes à l'université, et le stress est le peu de temps libre dont vous disposez alors dans votre emploi du temps. Ces concepts deviennent vraiment importants dans les sciences des matériaux. Leurs valeurs changeront pour différents matériaux, souvent appelées contraintes et déformations maximales pour un matériau donné. Le dépassement de ces valeurs maximales entraîne souvent une déformation ou une défaillance de la pièce.

Tous ces concepts étaient de nature physique et impliquent également beaucoup de mathématiques. De nombreux ingénieurs en mécanique utilisent ces principes quotidiennement, mais pas toujours de la manière dont vous les utilisez en cours de physique à l'université. La plupart des programmes de CAO et autres outils informatiques éliminent la complexité du calcul et déterminent automatiquement toutes ces valeurs.

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Cela ne signifie pas que vous n’avez pas besoin de comprendre les principes, mais cela facilite un peu le travail de l’ingénieur en mécanique.


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