Inženýrský design je průzkumný tvůrčí proces, proces analýzy, syntézy, rozhodování, hodnocení a optimalizace podle určitých cílů. V tomto procesu je definována řada konstrukčních parametrů a konstrukčních proměnných, jako je zatížení, posunutí, napětí, pevnost, tuhost a životnost, které popisují mnoho inženýrských věcí a poskytují velké množství numerických výpočtů pro konstrukční návrh; kromě toho mechanické principy Návrh plánu, formulace mechanické struktury a strukturální modelování, výběr materiálů, parametrů a koeficientů a stanovení procesních postupů – to vše vyžaduje inženýrský a technický personál k tomu, aby vyvodil závěry, úvahy a rozhodnutí na základě na zkušenosti a inteligenci. Při analýze a návrhu mechanického systému je nutné vytvořit matematický model složitého mechanického systému, který lze použít pro analýzu a návrh. V této době je třeba složitý mechanický systém zjednodušit nebo idealizovat, takže zjednodušený matematický model a Ve srovnání se skutečnými mechanickými systémy se často vyskytují chyby nebo nejistoty. Pokud jsou při modelování mechanického systému ignorovány určité chyby a nejistoty a nejsou zahrnuty v očekávaných datech, je nemožné, aby konstruktér důvěřoval analýze založené na tomto modelu. a návrhy lze aplikovat na skutečné mechanické systémy.
Mezi nejistoty, se kterými se v inženýrské praxi setkáváme, patří především nejistota, nefixnost, nespolehlivost, nepředvídatelnost, vágní význam, proměnlivost, neúplnost, neznámá a přitom ohraničenost a nepravidelnost atd. Rozdíl mezi skutečnou hodnotou a přibližnou hodnotou fyzikální veličiny nazýváme např. chyba. Při skutečných měřeních a výpočtech je zřídka nebo nemožné znát skutečnou hodnotu fyzikální veličiny. Obvykle je známa pouze přibližná hodnota fyzikální veličiny a mez chyby. Chyba je tedy druh nejistoty. V mechanickém navrhování se pro analýzu a výpočty obecně používají určené konstrukční parametry a určené matematické modely. V inženýrské praxi se obvykle vyskytují chyby a nejistoty týkající se zatížení, parametrů materiálových vlastností, geometrických rozměrů, výpočtových modelů, počátečních podmínek, okrajových podmínek a spojů konstrukčních prvků. Ačkoli mohou být ve většině případů malé, kombinace těchto chyb a nejistot může způsobit velké odchylky nebo nepředvídatelnost v reakci struktury.
Ve strojním zařízení jsou různé chyby a nejistoty. Některé parametry mají výrobní chyby, instalační chyby nebo nejistoty; některé parametry mají chyby ve výpočtu a měření; některé mechanické systémy mají různé vlastnosti, když jsou v různých pracovních podmínkách. Hodnoty parametrů; některé parametry mají určitý rozsah variací parametrů; některé parametry nelze v současné době přesně změřit nebo uvést.
Téměř všechny proměnné návrhu nesou určitý stupeň nejistoty a v inženýrské analýze a návrhu je lze rozdělit do tří kategorií podle jejich zdrojů:
(1) Fyzikální nejistota V technickém návrhu existuje mnoho fyzikálních veličin, jako je zatížení, vlastnosti materiálu, geometrické rozměry atd., které jsou rozptýleny. Tento typ nejistoty, který přímo souvisí s fyzikálními veličinami, se obvykle nazývá nejistota fyzikálních veličin.
(2) Statistická nejistota Analýza distribučních charakteristik proměnných a stanovení distribučních funkcí jsou neoddělitelné od statistiky a úsudku. Jakékoli statistiky a úsudky jsou však založeny na vzorcích proměnných a kapacita jakéhokoli vzorku nemůže být nekonečná. Vzor distribuce jakékoli proměnné je určen pomocí statistik a odvození. Proto statistická metoda jakéhokoli parametru obsahuje nejistotu. Tato nejistota způsobená statistikou se nazývá statistická nejistota.
(3) Nejistota modelu Při inženýrském návrhu a analýze musí být vytvořen model vztahu mezi vstupními veličinami a výstupními veličinami. Modely jsou obvykle sestaveny na základě mechanických principů nebo zkušeností. Pro stejný praktický problém mohou být vytvořeny různé modely a modely mohou být Jistota může být také nejistota. V mechanickém designu jsou však mechanické části nebo systémy velmi složité a běžné matematické modely nemohou plně odrážet skutečné konstrukční podmínky. Různé předpoklady provedené na modelu a zjednodušení komplexních okrajových podmínek způsobí, že model bude obsahovat nejistoty. Nejistota modelu bude mít velký dopad na výsledky analýzy mechanického návrhu a měla by jí být věnována dostatečná pozornost.
