机械工程师Python

机械工程师如何使用Python(编程语言)?Python被设计成一种简单、简洁、直观的编程语言。这就是为什么许多设计师和研究人员将Python用于逻辑和数字应用程序的原因。也许他们想快速直接切入要点,例如,理解变量与收益率的影响或关系,而不是花很多时间研究“不确定”编程语言的复杂性。Python可以实现更快、更精简的工作流,模拟大量数据,最重要的是,自动化单调耗时的活动,以便在几秒钟内完成这些活动。


作为一名机械工程师,你能用Python做什么?

运行数值分析是你可以在python的帮助下做的最有益的事情之一。有了大量的Python包,比如NumPy和SciPy,你可以利用内置的方法进行比以前更快更容易的数值分析。SciPy允许您集成、显示甚至稀疏,而无需执行手动计算。这节省了大量的时间。这里展示了一些最流行的Python包:



热力学数值分析

Python还可以被机械工程师用于热力学数值分析。一个基本的有限元分析是您可以执行的另一个演示。我们可以用PYro工具快速计算出“最常见的压力和温度的热力学特性,如密度、焓、熵、内能、分子量、比热、比热比和比体积”。


计算流体力学

Python编程也非常适合计算流体动力学。PyCFD用于创建和处理偏微分方程,使用Navier-Stokes公式计算流体体积,使用边界元方法求解边值偏微分方程。总的来说,这对机械工程师在工作场所有三个主要优势。首先,请记住,您的脚本,就像您同事的代码一样,一旦您创建了它们,就可以被组织的其他部分使用。这节省了每个人的时间,并帮助您作为一个团队更有效地运作。

其次,我们可以通过使用像Onshape这样的平台来编写特定功能的脚本,从而进一步提高自动化程度。实际上,这允许我们快速有效地为应用程序创建特殊功能。定制梁,翼型,正齿轮,射线跟踪器,和电线是其中。

最后,Python允许机械工程师自动化复杂的计算,否则这些计算将过于繁琐或耗时,无法手动执行。该语言擅长浮点数学,最多可以有17位有效数字。Python是数学复杂的机器学习(ML)框架(如PyTorch)的基础,所以这并不奇怪。


Python在机械工程中的优势manbetx备用

许多机械工程师都不知道这一点。如果您尝试一下Python和Jupyter Lab,您会立即发现可以更快地完成任务,并且很容易深入到计算中去。它将帮助您在非常规制造、设计等领域找到问题的解决方案。对几个产品设计的用户调查结果的检查。可以看到,使用python可以在两行代码中生成每个设计的图形,而不是在Excel中一个小时。有一些测试结果,然后进行了分析。通过在一个轴上设置每个参数的值,在python的帮助下,用不到10行就创建了一系列比较所评估的不同技术的图表。这需要额外的Excel数据处理。通过修改一行代码,可以使用相同的程序来计算更多的测试结果。如果使用Excel,则需要执行大量的手工工作。

为了确定部件的公差,我们使用一个复杂的表。对于一些公差,你必须降低一个深度,这取决于许多零件设计因素。在Excel中,如果没有Visual Basic for Application (VBA),就不可能根据测量类型得到不同公差的值。Python编写起来也比VBA快。数值分析是最流行的Python应用程序。当涉及到线性方程和ODE/PDE时,解析解决问题将花费很长时间。这使得在机械工程中解决数值分析问题的复杂性增加了一倍,因为边界条件是常见的。manbetx备用以液体流经管道为例。对于初学者来说,很难解决这个问题,也很难获得显示差异的准确数字和图表。使用编程语言,您可以在几秒钟内解决这些问题,并同时获得图形模拟结果。


机械工程师的MATLAB与Python

我们也可以看出MATLABPython. 尽管这两种语言都有解释,但它们在技术和概念方面都有所不同。Python在功能上远比MATLAB多功能,而且它的支持社区比MATLAB活跃得多。Simulink、MATLAB的仿真和基于模型的设计工具是例外。这主要是因为他们的开发方法多种多样,如下所示:MATLAB是一个获得许可的封闭源代码程序,而Python是一个开放源代码项目,有数百名贡献者为其成功做出了贡献。这归结为Python的几个重要优势。多亏了Python的灵活性,我们可以用更少的资源完成更多的任务。因此,程序简化,所需人力投入减少。每个人都知道当一家公司有太多的电子表格时会发生什么,对吗?Python编程的结果是,我们可以将大部分工作整合到一个统一的平台中。


所有机械工程师必须学习Python

作为机械工程师,计算机编程可能不是我们的重点,但在当今的数字世界中,这些技能至关重要。学习像Python这样的用户友好语言可以带来巨大的回报。由于这种语言预先配备了我们所需的所有科学和数学工具,因此随着您对Python的命令的增长,很容易将Python脚本扩展到许多用例中。有一个很好的理由让我们看到Python的流行如此迅速。这是三个中的一个官方语言在谷歌. 这是主要服务的基础,如DropBox网飞公司. 与这些web服务一样,我们的机械设计也得益于Python专业知识。

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