Sensitivitätsanalyse

CAD/CAE Design Technologie für Zuverlässigkeit und Qualität

Sensitivitätsanalyse

Mit Sensitivitätsanalyse beantwortet man folgende Fragen zur Reduzierung der Entwurfskomplexität und zur Erklärung der Ursache-Wirkungs-Beziehung:

  • Welcher Modellparameter hat den größten Einfluss auf das Systemverhalten und muss beim Entwurf besonders berücksichtigt werden?
  • Welche Parameter haben keinen Einfluss auf das Systemverhalten und können beim Entwurf vernachlässigt werden?
  • Welche Interaktionen zwischen den einzelnen Parametern treten dabei auf?

Die partiellen Ableitungen und Korrelationskoeffizienten werden als lokale Sensitivitäten betrachtet. Diese lokalen Sensitivitäten kann man nur verwenden, wenn der Zusammenhang zwischen Eingangs- und Ausgangsgrößen linear ist. Wenn aber der Entwurfsraum nichtlinear ist, müssen die globalen varianzbasierten Sensitivitäten wie Sobol Index angewendet werden. Sie betrachten den Einfluss der Parameterstreuungen auf die Streuungen der Ausgangsgröße im gesamten nichtlinearen Entwurfsraum. Der Haupteffekt wird von der durch einzelne Parameter verursachten Streuung der Ausgangsgröße bestimmt. Der Totaleffekt summiert sich aus dem Haupteffekt und der Interaktionen zwischen den einzelnen Parametern. Die varianzbasierte Sensitivitätsanalyse berücksichtigt auch die Verteilungsform der Parameter. Bei demselben Modell, unterschiedliche Verteilungen der Parameter verursachen auch unterschiedliche Sensitivitäten. Mit neuartigen Algorithmen, OptiY ist auch in der Lage, globale Sensititäten dynamischer Systeme analytisch zu berechnen. Damit steht den Ingenieure ein leistungsfähiges Werkzeug zur Verfügung, um in der frühen Entwurfsphase dynamischer Systeme richtige Entscheidungen in Bezug auf Zuverlässigkeit und Qualität zu treffen.

 

   

Sensitivitäten eines dynamischen Systems                           Sensitivitäten an der Pink-Schnitt

 

Fallstudien