O projeto de engenharia é um processo criativo exploratório, um processo de análise, síntese, tomada de decisão, avaliação e otimização de acordo com determinados objetivos. Neste processo, uma série de parâmetros de projeto e variáveis de projeto, como carga, deslocamento, tensão, resistência, rigidez e vida útil, são definidos para descrever muitos itens de engenharia e fornecer um grande número de cálculos numéricos para projetos de engenharia; além disso, princípios mecânicos O projeto do plano, a formulação da estrutura mecânica e modelagem estrutural, a seleção de materiais, parâmetros e coeficientes e a determinação de procedimentos de processo exigem que pessoal técnico e de engenharia faça inferências, raciocínios e decisões baseadas na experiência e na inteligência. Ao analisar e projetar um sistema mecânico, é necessário estabelecer um modelo matemático para o sistema mecânico complexo que possa ser usado para análise e projeto. Neste momento, o sistema mecânico complexo deve ser simplificado ou idealizado, de modo que o modelo matemático simplificado e quando comparado com os sistemas mecânicos reais, muitas vezes haja erros ou incertezas. Se certos erros e incertezas forem ignorados durante a modelagem de um sistema mecânico e não forem incluídos nos dados esperados, é impossível para o projetista confiar na análise baseada neste modelo. e os projetos podem ser aplicados a sistemas mecânicos reais.
As incertezas encontradas na prática de engenharia incluem principalmente incerteza, falta de fixação, falta de confiabilidade, imprevisibilidade, significado vago, variabilidade, incompletude, desconhecido, mas limitado e irregularidade, etc. Por exemplo, chamamos a diferença entre o valor verdadeiro e o valor aproximado de uma quantidade física um erro. Em medições e cálculos reais, é raramente ou impossível saber o verdadeiro valor de uma quantidade física. Normalmente, apenas o valor aproximado da quantidade física e o limite de erro são conhecidos. Portanto, o erro é uma espécie de incerteza. No projeto mecânico, determinados parâmetros estruturais e determinados modelos matemáticos são geralmente utilizados para análise e cálculo. Na prática da engenharia, geralmente existem erros e incertezas relacionados a cargas, parâmetros de desempenho de materiais, dimensões geométricas, modelos de cálculo, condições iniciais, condições de contorno e juntas de componentes estruturais. Embora possam ser pequenos na maioria dos casos, a combinação destes erros e incertezas pode causar grandes desvios ou imprevisibilidade na resposta da estrutura.
Existem vários erros e incertezas nas máquinas. Alguns parâmetros apresentam erros de fabricação, erros de instalação ou incertezas; alguns parâmetros apresentam erros de cálculo e erros de medição; alguns sistemas mecânicos apresentam características diferentes quando estão em diferentes condições de trabalho. Valores de parâmetros; alguns parâmetros possuem uma certa faixa de variação de parâmetros; alguns parâmetros não podem ser medidos ou fornecidos com precisão no momento.
Quase todas as variáveis de projeto carregam um certo grau de incerteza e, na análise e projeto de engenharia, podem ser divididas em três categorias de acordo com suas fontes:
(1) Incerteza física No projeto de engenharia, existem muitas grandezas físicas, como carga, propriedades do material, dimensões geométricas, etc., que estão dispersas. Este tipo de incerteza que está diretamente relacionada às grandezas físicas é geralmente chamada de incerteza das grandezas físicas.
(2) Incerteza estatística A análise das características de distribuição das variáveis e a determinação das funções de distribuição são inseparáveis da estatística e do julgamento. Contudo, quaisquer estatísticas e julgamentos são baseados em amostras de variáveis, e a capacidade de qualquer amostra não pode ser infinita. O padrão de distribuição de qualquer variável é determinado através de estatísticas e inferências. Portanto, o método estatístico de qualquer parâmetro contém incerteza. Essa incerteza causada pelas estatísticas é chamada de incerteza estatística.
(3) Incerteza do modelo No projeto e análise de engenharia, um modelo da relação entre quantidades de entrada e quantidades de saída deve ser estabelecido. Os modelos são geralmente estabelecidos com base em princípios mecânicos ou experiência. Diferentes modelos podem ser estabelecidos para o mesmo problema prático, e os modelos podem ser. A certeza também pode ser incerteza. No entanto, no projeto mecânico, as peças ou sistemas mecânicos são muito complexos e os modelos matemáticos comuns não podem refletir totalmente as condições estruturais reais. Várias suposições feitas no modelo e a simplificação de condições de contorno complexas farão com que o modelo contenha incertezas. A incerteza do modelo terá um grande impacto nos resultados da análise do projeto mecânico e deve receber bastante atenção.
