Proiectarea inginerească este un proces creativ explorator, un proces de analiză, sinteză, luare a deciziilor, evaluare și optimizare în funcție de anumite obiective. În acest proces, o serie de parametri de proiectare și variabile de proiectare, cum ar fi sarcina, deplasarea, stresul, rezistența, rigiditatea și durata de viață sunt definite pentru a descrie multe lucruri de inginerie și pentru a oferi un număr mare de calcule numerice pentru proiectarea inginerească; în plus, principiile mecanice Proiectarea planului, formularea structurii mecanice și modelarea structurală, selectarea materialelor, parametrilor și coeficienților și determinarea procedurilor de proces necesită toate inginerii și personalului tehnic să facă inferențe, raționament și decizii bazate pe pe experiență și inteligență. Atunci când se analizează și se proiectează un sistem mecanic, este necesar să se stabilească un model matematic pentru sistemul mecanic complex care poate fi utilizat pentru analiză și proiectare. În acest moment, sistemul mecanic complex trebuie să fie simplificat sau idealizat, astfel încât modelul matematic simplificat și în comparație cu sistemele mecanice reale, există adesea erori sau incertitudini. Dacă anumite erori și incertitudini sunt ignorate în timpul modelării unui sistem mecanic și nu sunt incluse în datele așteptate, este imposibil ca proiectantul să aibă încredere în analiza bazată pe acest model. iar desenele pot fi aplicate sistemelor mecanice reale.
Incertitudinile întâlnite în practica inginerească includ în principal incertitudine, nefixate, nesiguranță, imprevizibilitate, semnificație vagă, variabilitate, incompletitudine, necunoscut, dar mărginit și neregula, etc. De exemplu, numim diferența dintre valoarea adevărată și valoarea aproximativă a unei mărimi fizice o eroare. În măsurătorile și calculele reale, este rar sau imposibil să se cunoască adevărata valoare a unei mărimi fizice. De obicei sunt cunoscute doar valoarea aproximativă a mărimii fizice și limita de eroare. Prin urmare, eroarea este un fel de incertitudine. În proiectarea mecanică, parametrii structurali determinați și modelele matematice determinate sunt utilizate în general pentru analiză și calcul. În practica ingineriei, există de obicei erori și incertitudini legate de sarcini, parametri de performanță a materialelor, dimensiuni geometrice, modele de calcul, condiții inițiale, condiții la limită și îmbinări ale componentelor structurale. Deși pot fi mici în majoritatea cazurilor, combinația acestor erori și incertitudini poate provoca abateri mari sau imprevizibilitate în răspunsul structurii.
Există diverse erori și incertitudini în mașini. Unii parametri au erori de fabricație, erori de instalare sau incertitudini; unii parametri au erori de calcul și erori de măsurare; unele sisteme mecanice au caracteristici diferite atunci când sunt în condiţii diferite de lucru. Valorile parametrilor; unii parametri au un anumit interval de variație a parametrilor; unii parametri nu pot fi măsurați sau dați cu precizie în prezent.
Aproape toate variabilele de proiectare poartă un anumit grad de incertitudine, iar în analiza inginerească și proiectare, ele pot fi împărțite în trei categorii în funcție de sursele lor:
(1) Incertitudine fizică În proiectarea inginerească, există multe mărimi fizice, cum ar fi sarcina, proprietățile materialelor, dimensiunile geometrice etc., care sunt dispersate. Acest tip de incertitudine care este direct legat de mărimile fizice se numește de obicei incertitudinea mărimilor fizice.
(2) Incertitudinea statistică Analiza caracteristicilor de distribuție a variabilelor și determinarea funcțiilor de distribuție sunt inseparabile de statistică și judecată. Cu toate acestea, orice statistică și judecată se bazează pe eșantioane de variabile, iar capacitatea oricărui eșantion nu poate fi infinită. Modelul de distribuție al oricărei variabile este determinat prin statistici și inferențe. Prin urmare, metoda statistică a oricărui parametru conține incertitudine. Această incertitudine cauzată de statistică se numește incertitudine statistică.
(3) Incertitudinea modelului În proiectarea și analiza inginerească, trebuie stabilit un model al relației dintre cantitățile de intrare și cantitățile de ieșire. Modelele sunt de obicei stabilite pe baza principiilor mecanice sau a experienței. Pot fi stabilite modele diferite pentru aceeași problemă practică, iar modelele pot fi Certitudinea poate fi și incertitudine. Cu toate acestea, în proiectarea mecanică, piesele sau sistemele mecanice sunt foarte complexe, iar modelele matematice obișnuite nu pot reflecta pe deplin condițiile structurale reale. Diverse ipoteze făcute asupra modelului și simplificarea condițiilor la limită complexe vor face ca modelul să conțină incertitudini. Incertitudinea modelului va avea un impact mare asupra rezultatelor analizei de proiectare mecanică și ar trebui să i se acorde suficientă atenție.
