Engineering design er en undersøgende kreativ proces, en proces med analyse, syntese, beslutningstagning, evaluering og optimering i henhold til bestemte mål. I denne proces defineres en række designparametre og designvariable såsom belastning, forskydning, spænding, styrke, stivhed og levetid for at beskrive mange tekniske ting og give et stort antal numeriske beregninger til teknisk design; desuden mekaniske principper Planens udformning, formuleringen af den mekaniske struktur og strukturelle modellering, udvælgelsen af materialer, parametre og koefficienter og fastlæggelsen af procesprocedurer kræver alt, at ingeniører og teknisk personale drager slutninger, ræsonnementer og beslutninger baseret. på erfaring og intelligens. Ved analyse og design af et mekanisk system er det nødvendigt at etablere en matematisk model for det komplekse mekaniske system, der kan bruges til analyse og design. På dette tidspunkt skal det komplekse mekaniske system forenkles eller idealiseres, så den forenklede matematiske model og Sammenlignet med faktiske mekaniske systemer er der ofte fejl eller usikkerheder. Hvis visse fejl og usikkerheder ignoreres under modelleringen af et mekanisk system og ikke indgår i de forventede data, er det umuligt for designeren at stole på analysen baseret på denne model. og design kan anvendes på faktiske mekaniske systemer.
De usikkerheder, man støder på i ingeniørpraksis, omfatter hovedsageligt usikkerhed, ufikserethed, upålidelighed, uforudsigelighed, vag betydning, variabilitet, ufuldstændighed, ukendt endnu afgrænsethed og uregelmæssighed osv. For eksempel kalder vi forskellen mellem den sande værdi og den omtrentlige værdi af en fysisk størrelse en fejl. I faktiske målinger og beregninger er det sjældent eller umuligt at kende den sande værdi af en fysisk størrelse. Normalt kendes kun den omtrentlige værdi af den fysiske mængde og fejlgrænsen. Derfor er fejlen en slags usikkerhed. Ved mekanisk konstruktion anvendes som udgangspunkt bestemte strukturelle parametre og bestemte matematiske modeller til analyse og beregning. I ingeniørpraksis er der normalt fejl og usikkerheder relateret til belastninger, materialeydelsesparametre, geometriske dimensioner, beregningsmodeller, begyndelsesbetingelser, randbetingelser og samlinger af strukturelle komponenter. Selvom de i de fleste tilfælde kan være små, kan kombinationen af disse fejl og usikkerheder forårsage store afvigelser eller uforudsigelighed i strukturens reaktion.
Der er forskellige fejl og usikkerheder i maskineri. Nogle parametre har fabrikationsfejl, installationsfejl eller usikkerheder; nogle parametre har regnefejl og målefejl; nogle mekaniske systemer har forskellige egenskaber, når de er under forskellige arbejdsforhold. Parameterværdier; nogle parametre har et bestemt parametervariationsområde; nogle parametre kan ikke måles eller angives nøjagtigt på nuværende tidspunkt.
Næsten alle designvariabler har en vis grad af usikkerhed, og i ingeniøranalyse og design kan de opdeles i tre kategorier i henhold til deres kilder:
(1) Fysisk usikkerhed I teknisk design er der mange fysiske størrelser, såsom belastning, materialeegenskaber, geometriske dimensioner osv., der er spredt. Denne type usikkerhed, der er direkte relateret til fysiske størrelser, kaldes normalt usikkerhed om fysiske størrelser.
(2) Statistisk usikkerhed Analysen af variables fordelingskarakteristika og bestemmelsen af fordelingsfunktioner er uadskillelige fra statistik og skøn. Men enhver statistik og bedømmelse er baseret på stikprøver af variabler, og kapaciteten af enhver prøve kan ikke være uendelig. Fordelingsmønsteret for enhver variabel bestemmes gennem statistik og inferens. Derfor indeholder den statistiske metode for enhver parameter usikkerhed. Denne usikkerhed forårsaget af statistik kaldes statistisk usikkerhed.
(3) Modellens usikkerhed Ved teknisk design og analyse skal der etableres en model for sammenhængen mellem inputmængder og outputmængder. Modellerne er normalt etableret ud fra mekaniske principper eller erfaring. Der kan etableres forskellige modeller for det samme praktiske problem, og modellerne kan være Sikkerhed kan også være usikkerhed. Men i mekanisk design er mekaniske dele eller systemer meget komplekse, og almindelige matematiske modeller kan ikke fuldt ud afspejle de faktiske strukturelle forhold. Forskellige antagelser på modellen og simplificering af komplekse randbetingelser vil medføre, at modellen indeholder usikkerheder. Modellens usikkerhed vil have stor indflydelse på resultaterne af mekanisk designanalyse og bør være tilstrækkelig opmærksom på.
