Berücksichtigung von Parameterunsicherheiten bei der konstruktiven Auslegung

Die Entwicklung von sicheren, zuverlässigen und wirtschaftlichen Produkten erfordert ihre optimale Auslegung. Dafür müssen die Parameter in den Modellgleichungen exakt bekannt sein. In der Realität ist dies jedoch nur selten der Fall, da die Parameter oft mit einem mehr oder weniger hohen Grad an Unsicherheit behaftet sind. Solche Unsicherheiten sind entweder das Resultat eines Zufallsprozesses (aleatorische Unsicherheiten), wie z. B. fertigungsbedingte Streuungen, oder resultieren aus einem Mangel an Information (epistemische Unsicherheiten). Beispiele für letztere sind Vagheit oder fehlendes Wissen in den Parametern bzw. Modellrandbedingungen, aber auch Defizite in der Modellbildung selbst. Demnach sind Methoden erforderlich, die Parameterunsicherheiten bei der konstruktiven Auslegung adäquat berücksichtigen können.

In diesem Zusammenhang wurde ein analytisches Verfahren zur Auswertung von Gleichungen mit unscharfen Zahlen als Parameter entwickelt, das es ermöglicht, Parameterunsicherheiten bei der konstruktiven Auslegung berücksichtigen zu können. Zudem werden geeignete Sensitivitätsmaße bereitgestellt, die es erlauben, den Einfluss der Unsicherheiten der einzelnen Modellparameter auf die Unsicherheit der Modellantwort quantitativ zu beschreiben.

Kontakt: Dipl.-Ing. Arthur Seibel