Engineering design er en utforskende kreativ prosess, en prosess med analyse, syntese, beslutningstaking, evaluering og optimalisering i henhold til bestemte mål. I denne prosessen er en rekke designparametere og designvariabler som last, forskyvning, spenning, styrke, stivhet og levetid definert for å beskrive mange tekniske ting og gi et stort antall numeriske beregninger for teknisk design; i tillegg, mekaniske prinsipper Utformingen av planen, utformingen av den mekaniske strukturen og strukturelle modellering, valg av materialer, parametere og koeffisienter, og fastsettelse av prosessprosedyrer krever alle at ingeniører og teknisk personell gjør slutninger, resonnementer og beslutninger basert. på erfaring og intelligens. Ved analyse og design av et mekanisk system er det nødvendig å etablere en matematisk modell for det komplekse mekaniske systemet som kan brukes til analyse og design. På dette tidspunktet må det komplekse mekaniske systemet forenkles eller idealiseres, slik at den forenklede matematiske modellen og Sammenlignet med faktiske mekaniske systemer er det ofte feil eller usikkerheter. Hvis visse feil og usikkerheter ignoreres under modelleringen av et mekanisk system og ikke er inkludert i de forventede dataene, er det umulig for designeren å stole på analysen basert på denne modellen. og design kan brukes på faktiske mekaniske systemer.
Usikkerhetene man møter i ingeniørpraksis inkluderer hovedsakelig usikkerhet, ufikserthet, upålitelighet, uforutsigbarhet, vag mening, variabilitet, ufullstendighet, ukjent, men avgrensethet og uregelmessighet, etc. For eksempel kaller vi forskjellen mellom den sanne verdien og den omtrentlige verdien av en fysisk mengde en feil. I faktiske målinger og beregninger er det sjelden eller umulig å vite den sanne verdien av en fysisk størrelse. Vanligvis er bare den omtrentlige verdien av den fysiske mengden og feilgrensen kjent. Derfor er feilen en slags usikkerhet. Ved mekanisk design brukes som regel bestemte strukturelle parametere og bestemte matematiske modeller for analyse og beregning. I ingeniørpraksis er det vanligvis feil og usikkerheter knyttet til laster, materialytelsesparametere, geometriske dimensjoner, beregningsmodeller, startbetingelser, grenseforhold og skjøter av konstruksjonskomponenter. Selv om de kan være små i de fleste tilfeller, kan kombinasjonen av disse feilene og usikkerhetene forårsake store avvik eller uforutsigbarhet i strukturens respons.
Det er ulike feil og usikkerheter i maskineri. Noen parametere har produksjonsfeil, installasjonsfeil eller usikkerhet; noen parametere har beregningsfeil og målefeil; noen mekaniske systemer har forskjellige egenskaper når de er under forskjellige arbeidsforhold. Parameterverdier; noen parametere har et visst parametervariasjonsområde; noen parametere kan ikke måles eller gis nøyaktig for øyeblikket.
Nesten alle designvariabler har en viss grad av usikkerhet, og i ingeniøranalyse og design kan de deles inn i tre kategorier i henhold til kildene:
(1) Fysisk usikkerhet I ingeniørdesign er det mange fysiske størrelser, som last, materialegenskaper, geometriske dimensjoner osv. som er spredt. Denne typen usikkerhet som er direkte relatert til fysiske størrelser kalles vanligvis usikkerhet av fysiske størrelser.
(2) Statistisk usikkerhet Analysen av fordelingskarakteristikkene til variabler og bestemmelsen av fordelingsfunksjoner er uatskillelige fra statistikk og skjønn. Imidlertid er enhver statistikk og vurdering basert på utvalg av variabler, og kapasiteten til ethvert utvalg kan ikke være uendelig. Fordelingsmønsteret til enhver variabel bestemmes gjennom statistikk og slutninger. Derfor inneholder den statistiske metoden for enhver parameter usikkerhet. Denne usikkerheten forårsaket av statistikk kalles statistisk usikkerhet.
(3) Modellens usikkerhet Ved ingeniørdesign og analyse må det etableres en modell for forholdet mellom inngangsmengder og utgangsmengder. Modellene er vanligvis etablert basert på mekaniske prinsipper eller erfaring. Det kan etableres ulike modeller for samme praktiske problem, og modellene kan være Sikkerhet kan også være usikkerhet. I mekanisk design er imidlertid mekaniske deler eller systemer svært komplekse, og vanlige matematiske modeller kan ikke fullt ut reflektere de faktiske strukturelle forholdene. Ulike forutsetninger gjort på modellen og forenkling av komplekse randbetingelser vil føre til at modellen inneholder usikkerheter. Usikkerheten til modellen vil ha stor innvirkning på resultatene av mekanisk designanalyse og bør vies nok oppmerksomhet.
