Inženjersko projektiranje je istraživački kreativni proces, proces analize, sinteze, odlučivanja, evaluacije i optimizacije prema određenim ciljevima. U ovom procesu definiran je niz projektnih parametara i projektnih varijabli kao što su opterećenje, pomak, naprezanje, čvrstoća, krutost i životni vijek kako bi se opisale mnoge inženjerske stvari i pružio veliki broj numeričkih proračuna za inženjerski dizajn; osim toga, mehanička načela Dizajn plana, formulacija mehaničke strukture i strukturno modeliranje, odabir materijala, parametara i koeficijenata, te određivanje procesnih postupaka zahtijevaju inženjersko i tehničko osoblje koje donosi zaključke, obrazlaže i donosi odluke na temelju na iskustvu i inteligenciji. Pri analizi i projektiranju mehaničkog sustava potrebno je uspostaviti matematički model složenog mehaničkog sustava koji se može koristiti za analizu i projektiranje. U ovom trenutku, složeni mehanički sustav mora biti pojednostavljen ili idealiziran, tako da pojednostavljeni matematički model i U usporedbi sa stvarnim mehaničkim sustavima, često postoje pogreške ili nesigurnosti. Ako se određene pogreške i nesigurnosti zanemare tijekom modeliranja mehaničkog sustava i nisu uključene u očekivane podatke, dizajneru je nemoguće vjerovati analizi koja se temelji na ovom modelu. a dizajni se mogu primijeniti na stvarne mehaničke sustave.
Nesigurnosti koje se susreću u inženjerskoj praksi uglavnom uključuju nesigurnost, nefiksnost, nepouzdanost, nepredvidljivost, nejasno značenje, varijabilnost, nepotpunost, nepoznatu ograničenost i nepravilnost, itd. Na primjer, razliku između prave vrijednosti i približne vrijednosti fizičke veličine nazivamo greška. U stvarnim mjerenjima i izračunima rijetko je ili nemoguće znati pravu vrijednost fizičke veličine. Obično je poznata samo približna vrijednost fizikalne veličine i granica pogreške. Stoga je pogreška svojevrsna neizvjesnost. U strojarskom projektiranju, utvrđeni strukturni parametri i određeni matematički modeli općenito se koriste za analizu i proračun. U inženjerskoj praksi obično postoje pogreške i nesigurnosti koje se odnose na opterećenja, parametre svojstava materijala, geometrijske dimenzije, proračunske modele, početne uvjete, rubne uvjete i spojeve konstrukcijskih komponenti. Iako mogu biti male u većini slučajeva, kombinacija ovih pogrešaka i nesigurnosti može uzrokovati velika odstupanja ili nepredvidivost u odzivu strukture.
Postoje razne pogreške i nesigurnosti u strojevima. Neki parametri imaju pogreške u proizvodnji, pogreške u instalaciji ili nesigurnosti; neki parametri imaju pogreške u izračunu i pogreške u mjerenju; neki mehanički sustavi imaju različite karakteristike kada su u različitim radnim uvjetima. Vrijednosti parametara; neki parametri imaju određeni raspon varijacije parametara; neki parametri se trenutno ne mogu točno izmjeriti ili dati.
Gotovo sve projektne varijable nose određeni stupanj neizvjesnosti, au inženjerskoj analizi i projektiranju mogu se podijeliti u tri kategorije prema njihovim izvorima:
(1) Fizička nesigurnost U inženjerskom projektiranju postoje mnoge fizičke veličine, kao što su opterećenje, svojstva materijala, geometrijske dimenzije itd., koje su raspršene. Ova vrsta nesigurnosti koja je izravno povezana s fizikalnim veličinama obično se naziva nesigurnost fizikalnih veličina.
(2) Statistička nesigurnost Analiza karakteristika distribucije varijabli i određivanje funkcija distribucije neodvojivi su od statistike i prosudbe. Međutim, svaka statistika i prosudba temelje se na uzorcima varijabli, a kapacitet nijednog uzorka ne može biti beskonačan. Uzorak distribucije bilo koje varijable određen je statistikom i zaključivanjem. Stoga statistička metoda bilo kojeg parametra sadrži nesigurnost. Ova nesigurnost uzrokovana statistikom naziva se statistička nesigurnost.
(3) Nesigurnost modela U inženjerskom projektiranju i analizi mora se uspostaviti model odnosa između ulaznih i izlaznih veličina. Modeli se obično uspostavljaju na temelju mehaničkih principa ili iskustva. Za isti praktični problem mogu se uspostaviti različiti modeli, a modeli mogu biti Sigurnost također može biti neizvjesnost. Međutim, u mehaničkom dizajnu, mehanički dijelovi ili sustavi su vrlo složeni, a obični matematički modeli ne mogu u potpunosti odražavati stvarne strukturne uvjete. Razne pretpostavke napravljene na modelu i pojednostavljenje složenih rubnih uvjeta uzrokovat će da model sadrži nesigurnosti. Nesigurnost modela imat će veliki utjecaj na rezultate analize mehaničkog dizajna i treba joj posvetiti dovoljno pozornosti.
