逆向分析

什麼是逆向分析？

逆向分析是一種透過系統模型及相應的噪聲數據來描述未知隨機參數的方法。此技術在模擬與物理數據分析中應用廣泛，能量化參數的數值、不確定性及分佈特性。典型反向分析流程如圖所示，包含以下常見的未知系統特性：

• 未知的控制方程式
• 幾何形狀與尺寸
• 邊界與初始值
• 材料特性
• 通量與外力

由於逆向分析問題通常不具唯一解，且確定性方法在噪聲數據、數值計算誤差及建模不精確的情境下難以產生有效結果，因此，基於概率與不確定性量化的方法是更穩健的解決方案。

為何使用逆向分析？

了解不確定性輸入的分佈是有效實施不確定性量化與隨機設計流程的第一步。這些分佈同樣適用於多種場景，例如：

• 確定零件是否符合規範
• 評估系統的實際性能

產業應用

航空業

• 確定特定壓力分佈的理想形狀
• 估算複雜系統的結構參數
• 利用掃描數據識別零件不規則性

地面車輛製造

• 設計系統以達成概率目標
• 根據性能數據確定未知操作及環境條件
• 從噪聲運行數據中識別元件屬性

SmartUQ 的逆向分析功能

SmartUQ 提供高效且準確的逆向分析工具，透過系統模型與噪聲物理測試數據，估算系統中未知隨機輸入的概率分佈特性。這些隨機輸入通常難以觀測，可能是：

物理值（例如材料屬性）

與物理無直接對應的模型屬性

未知的邊界或初始條件

範例

材料屬性估算
例如，飛機或車輛中使用的零件材料屬性（如楊氏模量）可能因製造差異而無法精確知曉。透過逆向分析，SmartUQ 能使用零件的響應數據（如力與應變測量）來估算材料屬性的分佈特性。

SmartUQ 逆向分析的優勢

• 高效運算
  SmartUQ 能以顯著較少的模擬次數完成分析，大幅降低計算時間與成本。
• 廣泛應用
  工具能處理更多數據集，提供更完整的分析與不確定性量化結果。
• 靈活性
  可用於不同系統與產業需求，從材料屬性估算到操作條件推斷，全面支持設計與分析工作。
• SmartUQ 的逆向分析工具，能幫助用戶快速、準確地解決複雜的未知參數問題，提升系統設計與分析效率！