Projekt probabilistyczny - Probabilistic design

Projektowanie probabilistyczne to dziedzina projektowania inżynierskiego . Zajmuje się przede wszystkim rozważeniem wpływu zmienności losowej na działanie systemu inżynieryjnego na etapie projektowania. Zazwyczaj efekty te są związane z jakością i niezawodnością. Zatem projektowanie probabilistyczne jest narzędziem najczęściej stosowanym w obszarach, w których ważna jest jakość i niezawodność . Na przykład projektowanie produktu, kontrola jakości, inżynieria systemów, projektowanie maszyn , inżynieria lądowa (szczególnie przydatna w projektowaniu stanów granicznych ) i produkcja. Różni się od klasycznego podejścia do projektowania, zakładając małe prawdopodobieństwo awarii zamiast stosowania współczynnika bezpieczeństwa .

Perspektywa projektanta

Przykład pokazujący statystyczną interferencję rozkładów przyłożonego obciążenia i siły, prowadzącą do pewnych uszkodzeń

Korzystając z probabilistycznego podejścia do projektowania, projektant nie myśli już o każdej zmiennej jako pojedynczej wartości lub liczbie. Zamiast tego każda zmienna jest postrzegana jako rozkład prawdopodobieństwa . Z tej perspektywy projekt probabilistyczny przewiduje przepływ zmienności (lub rozkładów) przez system. Rozważając ten przepływ, projektant może wprowadzić poprawki w celu zmniejszenia przepływu losowej zmienności i poprawy jakości. Zwolennicy tego podejścia twierdzą, że wiele problemów z jakością można przewidzieć i naprawić na wczesnych etapach projektowania i po znacznie obniżonych kosztach.

Cel projektowania probabilistycznego

Zwykle celem projektu probabilistycznego jest zidentyfikowanie projektu, który będzie wykazywał najmniejsze skutki zmienności losowej. Może to być jedyna opcja projektu spośród kilku, która okazała się najbardziej niezawodna. Alternatywnie może to być jedyna dostępna opcja projektowa, ale z optymalną kombinacją zmiennych wejściowych i parametrów. To drugie podejście jest czasami nazywane wzmocnieniem , projektowaniem parametrów lub projektowaniem dla sześciu sigma

Zastosowane metody

Zasadniczo projekt probabilistyczny koncentruje się na przewidywaniu skutków zmienności losowej. Niektóre metody używane do przewidywania losowej zmienności wyniku obejmują:

Zobacz też

Przypisy

  1. ^ Sundararajan, S (1995). Podręcznik probabilistycznej mechaniki konstrukcji . Skoczek. ISBN   978-0412054815 .
  2. ^ Długi, MW; Narcico, JD (czerwiec 1999), Design Methodology for Composite Aircraft Structures, DOT / FAA / AR-99/2 , FAA, zarchiwizowane z oryginału w dniu 3 marca 2016 r. , Pobrane 24 stycznia 2015 r.
  3. ^ Sundarth, S; Woeste, Frank E .; Galligan, William (1978), Niezawodność różnicowa: inżynieria probabilistyczna stosowana do elementów drewnianych przy zginaniu przy rozciąganiu (PDF) , Res. Papka. FPL-RP-302., US Forest Products Laboratory , pobrano 21 stycznia 2015 CS1 maint: wiele nazw: lista autorów ( link )

Bibliografia

  • Ang and Tang (2006) Probability Concepts in Engineering: Nacisk na zastosowania w inżynierii lądowej i środowiskowej. John Wiley & Sons. ISBN   0-471-72064-X
  • Ash (1993) The Probability Tutoring Book: Intuitive Course for Engineers and Scientists ( and Every Else ). Wiley-IEEE Press. ISBN   0-7803-1051-9 .Linki zewnętrzne
  • Clausing (1994) Total Quality Development: A Step-by-Step Guide to World-Class Concurrent Engineering. Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Mechaników. ISBN   0-7918-0035-0
  • Haugen (1980) Probabilistyczny projekt mechaniczny. Wiley. ISBN   0-471-05847-5
  • Papoulis (2002) Prawdopodobieństwo, zmienne losowe i proces stochastyczny. McGraw-Hill Publishing Co. ISBN   0-07-119981-0
  • Siddall (1982) Optimal Engineering Design. CRC. ISBN   0-8247-1633-7 .Linki zewnętrzne
  • Dodson, B., Hammett, P. i Klerx, R. (2014) Probabilistic Design for Optimization and Robustness for Engineers John Wiley & Sons, Inc. ISBN   978-1-118-79619-1
  • Cederbaum G., Elishakoff I., Aboudi J. and Librescu L., Random Vibration and Reliability of Composite Structures, Technomic, Lancaster, 1992, XIII + str. 191; ISBN   0 87762865 3
  • Elishakoff I., Lin YK and Zhu LP, Probabilistic and Convex Modeling of Acoustically Excited Structures, Elsevier Science Publishers, Amsterdam, 1994, VIII + str. 296; ISBN   0 444 81624 0
  • Elishakoff I., Probabilistic Methods in the Theory of Structures: Random Strength of Materials, Random Vibration and Buckling, World Scientific, Singapur, ISBN   978-981-3149-84-7 , 2017

Linki zewnętrzne