Auf der Basis eines fundierten Simulationsmodells für ein mechatronisches Gesamtsystem können nicht nur funktionelle Eigenschaften wie Handling oder Komfort, sondern insbesondere auch die Betriebsfestigkeit des Systems kostensparend analysiert und optimiert werden. Beispielsweise setzt man Simulationen gerne vorbereitend ein, um etwa entsprechende Komponentenversuche im Hinblick auf ihre tatsächliche Belastung im Gesamtsystem optimal zu konfigurieren, Versuche zu vereinfachen und die Versuchszeiten bei gleichem Schädigungseintrag zu verkürzen.

Eingangsgrößen für solche Modelle sind typischerweise Wege, Kräfte, Beschleunigungen als Funktionen der Zeit an definierten Lasteinleitungsstellen. Ergebnisse sind Zeitreihen für den Bewegungsablauf des Systems sowie des zugehörigen Kraftflusses (Schnittkräfte im "Systeminnern").

Der Anspruch an die Qualität der berechneten inneren Schnittkraftzeitverläufe ist gerade im Bereich der Betriebsfestigkeitsabschätzung besonders hoch: So kann etwa ein Fehler von 10% in den Spannungen bereits zu einer um den Faktor 2 falsch eingeschätzten zulässigen Schwingspielzahl führen. Eine zielgerechte Modellierungsarbeit in diesem Bereich erfordert Erfahrung und Umsicht bei der Planung der notwendigen Messungen, beim Systemaufbau selbst sowie eine sorgfältige Auswahl und Abstimmung der Simulationstechniken (FEM, MKS, MKS inkl. FEM, Kosimulation mit mechanikfremden Domänen).