designberegninger

Designberegninger er beregninger, der udføres i designfasen for at verificere, at et produkt, en konstruktion eller et system opfylder krav til sikkerhed, funktion og ydeevne, samtidig med at de overholder gældende regler og standarder. Formålet er at give beslutningsstøtte, styre risiko og dokumentere, at designet kan klare forventede belastninger og miljøpåvirkninger gennem beregning af kræfter, spændinger, deformationer og termiske eller hydrauliske forhold.

Anvendelsesområderne spænder bredt: civil- og konstruktionsingeniørarbejde, mekanisk design, elektroteknik, kemiteknik og arkitektur. Typiske kategorier omfatter strukturelle beregninger (dimensionering af bjælker, søjler, fundamenter og kombinerede belastninger), mekanisk design (styrke, træthed, slid), elektrisk design (kortslutningsstrøm, kabelstørrelser, varmeafgivning), væske- og termisk design (dimensionering af rør og kanaler, varmevekslere, energieffektivitet) samt kontrol- og systemdesign (respons og stabilitet).

Processen involverer typisk at definere krav, opstille belastningsantagelser og materialegenskaber, konstruere en model eller udføre håndberegninger, anvende numeriske værktøjer (finites elementer, computational fluid dynamics samt regneark) og derefter verificere resultaterne mod kriterierne. Der udføres ofte sensivitets- eller usikkerhedsanalyser, og designet gentages, indtil kravene er opfyldt. Kvalitetssikring og dokumentation er vigtige dele af processen.

Udbyttet af designberegningerne er en beregningsrapport eller et beregningsdokument, der beskriver antagelser, anvendte metoder, resultater, tolerancer, sikkerhedsfaktorer og begrænsninger. Overholdelse af nationale eller internationale standarder og regler er typisk et mål. I praksis suppleres beregningerne ofte af tests, peer review og sporbarhed af data og beslutninger.

Med stigende brug af digitale modeller og automatiserede beregninger bliver designberegninger i stigende grad integreret i BIM- og CAD-workflows.