如何检查其他工程师的计算结果
在你作为一名工程师的职业生涯中，检查其他工程师的计算结果可以算作是最为重要的责任之一。当你肯定了某个计算结果之后，很少有人会质疑结果的准确性，因为它已经被你“检查”过了。通常一个计算错误是非常难以被发现的，并且这个错误可能关乎许多人的生命。而你对于该计算的检查结果可能是该项工作能否被通过的最后一道安全防线。显然，这并非是一个无足轻重的问题。
1. 如何开始？
如果你准备开始检查一个计算结果，你首先需要清楚你处理的到底是怎样的问题。你应该对该计算结果能够解决的问题有一个大致的了解。通常该问题的负责人会给出一个明确的计算目的。如果他没有给出计算的目的，你或许可以考虑拒绝进行此次计算检查。因为没有明确计算目的的结果可能会被误用。例如假设一个工程师准备计算步枪 子 弹的直径，如果此次计算的目的是确定子弹的弹道性能，则0.1mm的近似误差可能不会对计算结果产生太大的影响。但如果计算目的是确定适用于特定步枪的子弹的尺寸，那么0.1mm的误差将可能导致子弹炸膛并杀死使用者。因此你最好了解正在计算的内容以及将这些计算结果用于何种场合。
2. 慎用假设
一旦你确定了计算的目标，你必须考虑哪些假设在计算中是合理的。提出假设的目的是为了使得计算更为简化或提高计算效率。但你必须保证这些假设能够使得你获得的结果足够精确。
精度也许并不是你在计算中考虑的主要目标。在某些情况下，有些假设可能是完全错误的。不恰当的假设例如忽略了某些部件的质量、假设流体是非粘稠的、采用无摩擦的接触等都将得到无意义的结果。
然而提出假设并非是一件非常容易的事情，尤其是当你处理的问题非常复杂时，你可能并不清楚该假设会对计算结果产生何种后果。这些假设可能会使计算变得更加容易，但如果你不进行对比计算，你可能根本无法确定效果。
3. 参考文献资料
在计算中必须参考相关的文献资料。有一些工程师认为，使用最新发布的文献资料可能会使计算结果更具优势。当然，使用较老的经典方法也有可能是不好的。
法律可接受性也是必须处理的特殊问题。在某些情况下，计算过程必须要符合某个特定的标准。例如压力容器的设计过程必须参考ASME锅炉和压力容器规范，参考其他规范可能会使计算过程更为简便且得到更为精确的计算结果，但这样的计算可能是不合要求的，除非已经证明你参考的相关规范是符合要求的。
在引用其他文献的过程中，不仔细检查引用的相关内容可能是最为致命的陷阱。例如，在引用用于估算金属材料屈服强度的公式时，如果不检查该公式引用的参考文献，则可能会忽略该公式的适用前提，也许该公式可能并不适用于冷加工材料或者某种特定牌号的材料。
一个与之相关的问题为有时候文献的来源是完全错误的。如一本教材上给出钢的杨氏模量为2×1011Pa，剪切模量为0.84×1011Pa，泊松比为0.19。尽管通过有关公式可知三者的关系是完全正确的，并且杨氏模量的取值也是正确的，但稍有经验的机械工程师都会知道钢的泊松比为0.3，因此钢的剪切模量应为0.77×1011Pa。这就是为什么工程师需要检查计算结果。
4. 检查图纸和图表
如果计算过程是完全正确的，但分析却是在错误的部件上进行的，则也可能造成灾难性的后果。例如，我们需要对一枚螺栓进行分析以确定其静强度和疲劳强度，如果我们选择了错误的螺栓或者螺栓的几何是完全正确的但在其图纸上面备注了不同的材料，则分析有可能是完全没有意义的。因此，我们需要通过正确的图纸对计算结果进行检查。
一旦获得了正确的图纸，则需要对图纸中可能容易混淆的尺寸仔细检查。在对计算结果进行检查之前需要对图纸有正确的理解。
5. 计算方法
在评估计算方法的适用性时，有两个需要考虑的关键要素。
（1）该方法的工程理论是否合适。例如在采用卡式定理计算变形量时，只有当所有该方法的适用条件均得到满足时才能使用该方法（如小变形、线弹性条件）。
（2）该方法的数学原理是否合适。例如当采用Runge-Kutta法求解常微分方程时，采用的时间增量是否合适还是太小了？太大的时间增量将产生较大的计算误差，与真实的结果差距甚远；而较小的时间增量将产生截断误差，影响计算精度。当采用数值方法进行计算时，在参数定义的整个范围内这些数值方法是否总能保持收敛？
6. 计算结果的复现
通常有两种方法可以检查计算已经被正确执行。
（1）直接复现可能是最为常用的计算流程。只需要仔细地一步步执行计算，即可完成对计算结果的复现。对于绝大多数需要手工计算的过程，这是最为常用的方法。
（2）间接复现也许并非是必须的流程，但对于大多数情况来说仍然具有非常重要的意义。你可能熟悉一些在某些问题中计算相同结果的替代方法。例如，采用数值方法而非解析方法来计算非常复杂的积分，或者采用完全不同的方法来计算积分中出现的特殊项。如果计算得到的结果完全相同或者非常相似，则在很大程度上可以确定计算是没有问题的（但如果在计算过程中出现错误，则也有可能遗漏错误）。
7. 失效的定义？是否考虑了所有存在的失效模式？
如果不是大多数问题的话，许多问题都直接或间接涉及到失效模式的考虑。在许多情况下，强调特定的失效模式可能会导致真实问题被忽略。一个最为典型的实例就是在计算中忘记考虑疲劳失效，而只是确保部件的应力水平处于屈服应力或极限应力而不会失效。有一些更为细微的失效模式也有可能发生，例如将高强度螺栓插入铸铁螺纹孔中，不管接合的长度如何，大部分载荷分布都将会集中在螺纹的第一圈和第二圈上，并最终导致螺纹逐渐失效。
8. 计算结果是否合理？
该部分内容应该出现在计算过程的开始和结束时。任何不合理的计算结果都应该引起检查者的警惕。甚至即使在计算过程中每一步都是正确的，但得到了不合理的结果，这说明在计算过程中仍然存在未被发现的微小错误。
有时候，根据以往的经验得到了看似不正确的结果，但实际上该结果是正确的。在这种情况下，你应该找出原因。是否是由于输入参数的非常规组合导致计算得到了这样的结果？找到原因将有助于提高你的信心，并在某些情况下为解决问题提供全新的可能性。
