Reka bentuk kejuruteraan ialah proses kreatif penerokaan, proses analisis, sintesis, membuat keputusan, penilaian dan pengoptimuman mengikut matlamat tertentu. Dalam proses ini, satu siri parameter reka bentuk dan pembolehubah reka bentuk seperti beban, anjakan, tegasan, kekuatan, kekakuan dan hayat ditakrifkan untuk menerangkan banyak perkara kejuruteraan dan menyediakan sejumlah besar pengiraan berangka untuk reka bentuk kejuruteraan; sebagai tambahan, prinsip mekanikal Reka bentuk pelan, penggubalan struktur mekanikal dan pemodelan struktur, pemilihan bahan, parameter dan pekali, dan penentuan prosedur proses semuanya memerlukan kakitangan kejuruteraan dan teknikal untuk membuat inferens, penaakulan dan keputusan berdasarkan pada pengalaman dan kecerdasan. Apabila menganalisis dan mereka bentuk sistem mekanikal, adalah perlu untuk mewujudkan model matematik untuk sistem mekanikal kompleks yang boleh digunakan untuk analisis dan reka bentuk. Pada masa ini, sistem mekanikal yang kompleks mesti dipermudahkan atau diidealkan, supaya model matematik yang dipermudahkan dan Jika dibandingkan dengan sistem mekanikal sebenar, selalunya terdapat ralat atau ketidakpastian. Jika ralat dan ketidakpastian tertentu diabaikan semasa pemodelan sistem mekanikal dan tidak termasuk dalam data yang dijangkakan, adalah mustahil untuk pereka bentuk mempercayai analisis berdasarkan model ini. dan reka bentuk boleh digunakan pada sistem mekanikal sebenar.
Ketidakpastian yang dihadapi dalam amalan kejuruteraan terutamanya termasuk ketidakpastian, ketidaktetapan, tidak kebolehpercayaan, tidak dapat diramalkan, makna samar-samar, kebolehubahan, ketidaklengkapan, tidak diketahui lagi terikat dan tidak teratur, dsb. Sebagai contoh, kita memanggil perbezaan antara nilai sebenar dan nilai anggaran kuantiti fizik kesilapan. Dalam pengukuran dan pengiraan sebenar, adalah jarang atau mustahil untuk mengetahui nilai sebenar kuantiti fizik. Biasanya hanya nilai anggaran kuantiti fizik dan had ralat yang diketahui. Oleh itu, kesilapan adalah sejenis ketidakpastian. Dalam reka bentuk mekanikal, parameter struktur yang ditentukan dan model matematik yang ditentukan biasanya digunakan untuk analisis dan pengiraan. Dalam amalan kejuruteraan, biasanya terdapat ralat dan ketidakpastian yang berkaitan dengan beban, parameter prestasi bahan, dimensi geometri, model pengiraan, keadaan awal, keadaan sempadan dan sambungan komponen struktur. Walaupun ia mungkin kecil dalam kebanyakan kes, gabungan ralat dan ketidakpastian ini boleh menyebabkan penyelewengan yang besar atau tidak dapat diramalkan dalam tindak balas struktur.
Terdapat pelbagai kesilapan dan ketidakpastian dalam jentera. Sesetengah parameter mempunyai ralat pembuatan, ralat pemasangan atau ketidakpastian; beberapa parameter mempunyai ralat pengiraan dan ralat pengukuran; sesetengah sistem mekanikal mempunyai ciri yang berbeza apabila ia berada dalam keadaan kerja yang berbeza. Nilai parameter; beberapa parameter mempunyai julat variasi parameter tertentu; sesetengah parameter tidak boleh diukur atau diberikan dengan tepat pada masa ini.
Hampir semua pembolehubah reka bentuk membawa tahap ketidakpastian tertentu, dan dalam analisis dan reka bentuk kejuruteraan, ia boleh dibahagikan kepada tiga kategori mengikut sumbernya:
(1) Ketidakpastian fizikal Dalam reka bentuk kejuruteraan, terdapat banyak kuantiti fizikal, seperti beban, sifat bahan, dimensi geometri, dll., yang tersebar. Ketidakpastian jenis ini yang berkaitan secara langsung dengan kuantiti fizik biasanya dipanggil ketidakpastian kuantiti fizik.
(2) Ketidakpastian statistik Analisis ciri taburan pembolehubah dan penentuan fungsi taburan tidak dapat dipisahkan daripada statistik dan pertimbangan. Walau bagaimanapun, sebarang statistik dan pertimbangan adalah berdasarkan sampel pembolehubah, dan kapasiti mana-mana sampel tidak boleh tidak terhingga. Corak taburan mana-mana pembolehubah ditentukan melalui statistik dan inferens. Oleh itu, kaedah statistik mana-mana parameter mengandungi ketidakpastian. Ketidakpastian yang disebabkan oleh statistik ini dipanggil ketidakpastian statistik.
(3) Ketidakpastian model Dalam reka bentuk dan analisis kejuruteraan, model hubungan antara kuantiti input dan kuantiti keluaran mesti diwujudkan. Model biasanya ditubuhkan berdasarkan prinsip mekanikal atau pengalaman. Model yang berbeza mungkin ditubuhkan untuk masalah praktikal yang sama, dan model mungkin Kepastian juga boleh menjadi ketidakpastian. Walau bagaimanapun, dalam reka bentuk mekanikal, bahagian atau sistem mekanikal adalah sangat kompleks, dan model matematik biasa tidak dapat mencerminkan sepenuhnya keadaan struktur sebenar. Pelbagai andaian yang dibuat ke atas model dan penyederhanaan keadaan sempadan yang kompleks akan menyebabkan model tersebut mengandungi ketidakpastian. Ketidakpastian model akan memberi kesan yang besar terhadap hasil analisis reka bentuk mekanikal dan harus diberi perhatian yang secukupnya.
