Systemberäkningar

Systemberäkningar avser metoder och processer för att modellera, analysera och kvantifiera beteende och egenskaper hos tekniska eller organisatoriska system. Begreppet används inom många discipliner, bland annat bygg- och anläggningsteknik, energi- och värmesystem, elektronik, fordonsteknik, processindustri och IT. Syftet är att säkerställa funktion, dimensionering, säkerhet och prestanda samt att optimera resursanvändning och kostnader.

Arbetet kan omfatta statiska och dynamiska beräkningar, linjära och icke-linjära analyser samt deterministiska och stokastiska metoder. Vanliga tekniker inkluderar analytiska formler, numeriska lösningar, ändlig elementmetod (FEM), computational fluid dynamics (CFD), kretsanalys (SPICE) och system- eller signalbaserade simuleringar. Monte Carlo-simulering används för att hantera osäkerhet och riskanalys.

En typisk process innefattar kravspecifikation, val av modell och förenklingar, insamling av data och parametrar, beräkning eller simulering, validering mot mätdata och dokumentation av resultat. Mjukvaruverktyg som Matlab/Simulink, Python-bibliotek, CAD/FEM-program och branschspecifika paket är vanliga hjälpmedel.

Begränsningar och utmaningar inkluderar modellosäkerhet, beroende av indata, beräkningskostnad och behovet av tvärvetenskaplig kompetens. Systemberäkningar följer ofta standarder och normer för att säkerställa jämförbarhet och regelefterlevnad vid projektering och certifiering.