Nkeji 2 / 11

Nhazi ụgbọ ala na nkwado ịme anwansị: CAE, CFD na FEA

Uru:

  • Ikike ịkọwa ọrụ CAE, CFD na FEA simulations na imepụta ụgbọ ala yana otu ọgụgụ isi na-eme ka ọ dịkwuo ngwa ngwa dị ka ihe nlere anya.
  • Ikike ịtọlite mkpali a haziri ahazi maka imepụta mmepụta, nyocha parameter na nkọwa nsonaazụ simulation
  • Ikike iji kwado imewe AI ewepụtara na mmepụta ihe nrụnye ihe ngbanwe yana njikọta, nnwere onwe netwọkụ na ọnọdụ oke anụ ahụ.

A na-amụ ụdị ụgbọ ala ọgbara ọhụrụ ugbu a na kọmpụta tupu ịchachaa nchara na-emepụta ihe. N'ime obi ụwa a nke imewe na nkwenye dijitalụ bụ okwu mkpọ okwu atọ: CAE, CFD na FEA. Na nkeji a, anyị ga-ebu ụzọ kọwaa echiche atọ ndị a n'ụzọ dị mfe, mgbe ahụ, anyị ga-ahụ ka ọgụgụ isi na-eme ka ọnụ ọgụgụ ndị a dị arọ na-eme ka ọnụ ọgụgụ ndị a dị arọ na, nke kachasị mkpa, otu esi enyocha ngwa ngwa ndị a n'enweghị nsogbu.

  • CAE (Computer-Aided Engineering): Ọ bụ okwu nche anwụ maka ịmegharị omume nke imewe (ike, eruba, okpomọkụ, ịma jijiji) na kọmpụta na-emeghị ihe ngosi anụ ahụ.
  • FEA (Ntụle Element Akwụsịghị): Ọ bụ usoro na-ekewa akụkụ n'ime puku kwuru puku "ihe" dị ntakịrị wee gbakọọ ka ọ ga-esi gbatịa, gbarie na ma ọ ga-agbaji n'okpuru ike etinyere ya. Ọmụmaatụ: ma ogwe aka nkwusioru ọ ga-agbaji mgbe ị na-abanye n'olulu.
  • CFD (Computational Fluid Dynamics): Na-eme ka ikuku ma ọ bụ mmiri na-asọ. Ọmụmaatụ: ikuku na-erugharị gburugburu ụgbọ (aerodynamic drag), igwe jụrụ oyi, ikuku ventilashị.

Kedu ihe kpatara ịme anwansị ji nwayọ na kedu ebe AI na-abata?

Ngwọta CFD ma ọ bụ FEA nwere ntụkwasị obi dị elu nwere ike were awa ma ọ bụ ọbụna ụbọchị na ụyọkọ kọmpụta maka otu imewe. Mgbe onye injinia chọrọ ịnwale 200 geometrices dị iche iche, nke ahụ pụtara ọnwa. Nke a bụ ebe ọgụgụ isi na-arụ ọrụ abụọ dị ike:

  1. Nlereanya Surrogate / metamodel: Ọ bụ ụdị mmụta igwe na-amụta site na ọnụ ọgụgụ dị nta nke ezigbo ịme anwansị ma na-ebu amụma nsonaazụ nke atụmatụ ọhụrụ n'ime sekọnd. Ọ naghị edochi ihe mgbaze n'ezie; bụ ngwa ngwa "approximator" ya. Ịnyocha 200 aghụghọ na ihe nlereanya surrogate, ọ bụghị ezigbo onye na-edozi ya, na iziga ndị 5 kacha kwe nkwa na onye na-edozi ihe na-azọpụta ọtụtụ oge.
  2. Nhazi mmepụta: Ọ bụ usoro nke kọmputa na-emepụta ọnụ ọgụgụ dị ukwuu nke geometries ọzọ n'okpuru mgbochi ndị injinia nyere (ihe njikọ, ibu a ga-ebu, ebe a machibidoro iwu, ihe). Ihe na-esi na ya pụta na-abụkarị organic, ọkpụkpụ dị ka ọkpụkpụ, ihe owuwu dị arọ.
NDỤMỌDỤ: Ụdị ngbanwe ahụ bụ nke a pụrụ ịdabere na ya mgbe "na-emekọrịta ihe" (na-ebu amụma n'ime oke ọ mụtara); Ọ dị ize ndụ mgbe "ịpụpụ" (na-ebu amụma na-abụghị oke ọ mụtara). Mara oke nke oghere imewe gị.

Nzọụkwụ site na nzọụkwụ: usoro ịme anwansị na-akwado AI

  1. Kọwaa nsogbu na mgbochi. Kedu ihe ị na-eme ka ọ dịkwuo mma (ibu? ịdọrọ? nrụgide?), Kedu ihe mgbochi na-edozi (ebe ndị na-agbanye oghere, ụda olu)?
  2. Chọpụta mgbanwe imewe. Dịka ọmụmaatụ, akụkụ 5 nke ọwa jụrụ oyi: akụkụ ntinye, mpaghara mpaghara, ogologo, radius gbagọọ, ọnọdụ ọpụpụ.
  3. Mee imewe nke nnwale (DOE - Design of Experiments). Họrọ ihe nlele (dịka isi 40) nke na-ekpuchi oghere nke ọma, ọ bụghị ngwakọta niile. AI nwere ike ịtụ aro atụmatụ nlele ebe a.
  4. Gbaa isi ihe 40 ndị a na ezigbo ngwọta. Nke a bụ data "eziokwu".
  5. Zụlite ụdị nnochite anya wee tụọ izi ezi ya site na iji akara ule edobere.
  6. Jiri ụdị nnọchi anya mee nyocha buru ibu wee họrọ ndị kacha mma.
  7. Jiri ezigbo ihe ngwọta kwado ndị kacha mma ọzọ. Enweghị ike ịfefe nzọụkwụ a.
  8. Gopụta mkpebi ikpeazụ site na iji prototype/nnwale anụ ahụ.

Na-akwado mmepụta ịme anwansị: mkpokọta na nnwere onwe netwọk

Enwere nlele abụọ dị oke mkpa tupu ị tụkwasa nsonaazụ FEA/CFD:

  • Nkwekọrịta: Ngụkọ ugboro ugboro nke onye na-edozi ya ruru uru kwụsiri ike. Ngwọta na-abụghị nke a na-ejikọtaghị ọnụ enweghị isi. Mgbe AI na-ekwu "n'ihi 250 MPa" ị kwesịrị ị na-akwado ma nke a si a converged ngwọta.
  • Mesh nnwere onwe: Nsonaazụ anaghị agbanwe nke ukwuu mgbe ị na-eme ka ihe ndị ahụ sie ike (ntupu) nke ị na-ekesa akụkụ ahụ. Ọ bụrụ na ntupu dị oke oke, nsonaazụ nwere ike iduhie; Ọ bụrụ na ọ dị gịrịgịrị, mgbako ahụ ga-adị ogologo na-enweghị isi. N'ozuzu, a na-eme ka netwọk ahụ sie ike ugboro abụọ ma ọ bụ atọ ma chọpụta otu ebe nsonaazụ ya kwụsiri ike.

njikwa

Gịnị ka ọ jụrụ?

Ihe ize ndụ mgbe wụliri elu

nchikota

Ngwọta ahụ erutela ọnụ ahịa kwụsiri ike?

Nsonaazụ enweghị atụ/enweghị isi

Nnwere onwe netwọk

Nsonaazụ ọ na-agbanwe mgbe netwọk ahụ ghọrọ denser?

Nchegbu n'okpuru/oke oke

oke ọnọdụ

Ibu/nkwado ndị a bụ eziokwu?

Ọnọdụ ezighi ezi, imewe adịghị mma

Ihe nlereanya

Etinyela akụkụ/akụkụ ziri ezi?

Atụmatụ ike na-ezighi ezi

Akpachara anya: Mgbe AI weputara ihe nlere anya, ezigbo simulations dị n'azụ mmepụta ahụ ga-abụrịrị na ọ ga-agafe na njikọta na nnwere onwe netwọkụ. "Mkpofu n'ime, kpofuo": ihe nlereanya a zụrụ azụ na simulation ọjọọ na-emepụta amụma ọjọọ.

Obere ihe ọmụmụ

Ikpe 1 - Mmụba na ogwe aka nkwusioru. Otu otu na-emegharị ogwe aka nkwusioru aluminom na imepụta imepụta. A zụrụ azụ na ezigbo ngwọta 60 FEA, ihe nlere anya na-atụpụta geometry nke na-ebelata ibu site na 19%. Ndị otu ahụ na-akwado ndị na-eme ntuli aka 3 na ezigbo ngwọta; n'ezie oke nrụgide nke otu bụ 12% dị elu karịa amụma ihe nlere anya (ọ bụ na mpaghara extrapolation). A kpochapụrụ onye nyocha ahụ, a na-anabata ndị fọdụrụnụ ma ziga ya na ule ike ọgwụgwụ anụ ahụ. Nsonaazụ: Enwetara ọsọ ọsọ, mana emere mkpebi ikpeazụ site na ezigbo ngwọta + nnwale.

Ikpe 2 - Aerodynamic mirror. A na-eme nyocha nke 5-parameter iji belata mkpọtụ ikuku nke enyo akụkụ mepụtara. Na ezigbo CFD imewe na-ewe awa 6; A na-enyocha atụmatụ mebere 5,000 nwere ezigbo ọsọ 45 + ụdị proxy na sekọnd. Enwere onye ndoro-ndoro nke na-enye nkwalite ihe dị ka isi 4 (ụkpụrụ ịdọrọ) ​​na drag coefficient (Cd) ma na-anwale ya na ọwara ikuku; mmụba a tụrụ atụ bụ 85% nke amụma. Mkpebi: AI wepụrụ ọchụchọ ahụ, ọwara ikuku gosipụtara.

Ikpe 3 - Ọnọdụ oke ezighi ezi. N'ime FEA nke ihe nkwado ahụ, AI na-ekwu "nrụgide nchekwa, ihe 2.1". Onye injinia dị elu na-eleba anya na ọnọdụ ókèala: a na-etinye ibu ahụ n'otu ụzọ, ebe n'ezie na-arụ ọrụ, enwere ibu bidirectional na-ama jijiji. Mgbe ejiri ọnọdụ ziri ezi dozie ya ọzọ, ihe nchekwa na-agbada na 1.1; Nke a adịghị anabata. Nsonaazụ: AI na-ekwu "nchekwa" na-eduhie eduhie n'ihi ọnọdụ na-ezighi ezi; Ntinye nkwado chekwara nsonaazụ.

ngwa ngwa ndebiri

Template 1 - Nlebanya ntọlite ​​ịme emumu:

Ọrụ: Ị bụ onye injinia CAE (nke nwere njedebe). Ọrụ: Nyochaa ntọlite ​​​​FEA m n'okpuru wee depụta ihe efu/ihe egwu. Okwu: ogwe aka nkwusioru aluminom, ibu static 6 kN, mgbakọ site na 2 bolts, ihe na-emepụta ike 240 MPa. Mgbochi: mkpokọta adreesị, nnwere onwe ntupu, ọnọdụ oke na ihe nkụnye eji isi mee ihe dị iche. Mmepụta: Ndepụta ndenye + kwa ihe 'ọ dị mma/ihe egwu/ezughị ezu'.

Template 2 - Nhazi nke nnwale (DOE) atụmatụ:

Ọrụ: Ị bụ onye na-ahụ maka njikarịcha.Task: Nyefee ihe nlele DOE nke ọma maka ụdị mgbanwe nhazi 5. Okwu: Mgbanwe na ọnụọgụ ha: [dere ọnụọgụ na-amaghị aha].Ebumnobi: Drag minimization, budget 40 real runs. Mmepụta: Usoro nlele + ole isi ihe + ziri ezi. Tinye ọkara extrapolation.

Template 3 - Ntụgharị rịzọlt ụdị ngbanwe:

Ọrụ: Ọkà mmụta sayensị data + injinia CAE. Ọrụ: Tụgharịa asụsụ metrik njehie amụma nke ihe nnochite anya m. Ọdịnaya: R2 = 0.94, pụtara njehie zuru oke = 8 MPa, ebe kachasị njọ na nsọtụ oghere imewe. Mgbochi: Mee ka o doo anya banyere ntụkwasị obi na nsọtụ; gwa m ndị na-aga ime chọrọ nkwenye na ezigbo ngwọta. Nsonaazụ: Ntụgharị asụsụ + njirisi nke achọrọ ka enyocha ya.

Template 4 - Nkọwa mmachi imewe mmepụta:

Ọrụ: Ị bụ onye ọkachamara na-emepụta ihe na-emepụta ihe.Arụ ọrụ: Depụta nkwupụta nsogbu nke imepụta ihe maka bracket engine.Context: A na-edozi ọdụ ụgbọ mmiri 3, enwere olu a machibidoro iwu, ebumnuche kacha nta, ihe a na-agbanye aluminum, usoro mmepụta ihe bụ nkedo.Mpụta: Ibu | mmachi | ebumnuche | tebụl ọkwa nrụpụta.

Ngwa ngwa adịghị ike / Ike siri ike

Ngwa ngwa adịghị ike:

Mee ka mpempe a dị mfe.

Ihe ga-esi na ya pụta ejighị n'aka; Kedu ibu, nke ihe onwunwe, nke ihe mgbochi na-edoghị anya. AI na-enye azịza zuru oke, na-abaghị uru.

Mgbasa ozi siri ike:

Ọrụ: Ị bụ injinia CAE. Ọrụ: Tụọ atụmatụ atọ dị iche iche iji mee ka nkwado ndị a dị mfe n'ihe gbasara oke (topology, material, section). Ọdịnaya: Mpempe igwe, 3 kN static + ibu na-ama jijiji, ihe nchekwa ga-enwerịrị opekata mpe 1.5, nkedo ga-anọgide na-arụpụta ihe. Mgbochi: Dee uru a na-atụ anya ya na ihe ize ndụ maka atụmatụ ọ bụla; ekwuputala ntụnye ọ bụla dị 'mma' na-enweghị nnwale. Mmepụta: Strategy | atụmatụ oke uru | ize ndụ | ule nkwenye.

Mmejọ ndị nkịtị

  • Na-emehie ihe nlereanya maka onye na-edozi ihe n'ezie. Ihe nlere anya na-ebu amụma; Ngwọta n'ezie na nyocha anụ ahụ na-enyocha ndị na-aga ime ikpeazụ.
  • Ịgabiga nnwere onwe netwọkụ. Ntupu siri ike nwere ike iwepụta nsonaazụ na-adị mma mana ọ dị ize ndụ n'ezie.
  • Ọnọdụ oke na-ezighi ezi. "Ihe nchekwa nchekwa" na-eduhie ma ọ bụrụ na ọnọdụ nbudata n'ezie adịghị mma.
  • Achọpụtaghị extrapolation. Amụma ndị na-aga n'èzí oghere imewe nwere ike ịbụ ihe na-ezighị ezi.
  • Na-echefu nrụpụta. Jiometry organic mara mma nke mara mma abaghị uru ma ọ bụrụ na enweghị ike ịme ya ma ọ bụ megharịa ya.

Na nchịkọta

  • CAE, FEA na CFD nwale imewe na kọmpụta tupu ụdị anụ ahụ; Ha dị arọ ma dị nwayọọ.
  • Modelsdị ngbanwe na imepụta ihe na-eme ka usoro a dị ngwa ngwa na AI, mana ha anaghị edochi ezigbo ihe mgbaze na nnwale anụ ahụ.
  • A ga-akwadorịrị nsonaazụ ịme anwansị ọ bụla n'ihe gbasara njikọta, nnwere onwe ntupu, ọnọdụ oke na ụdị ihe.
  • Ihe nlereanya a pụrụ ịdabere na ya na interpolation ma dị ize ndụ na extrapolation; a na-akwado ndị na-eme ntuli aka kacha mma mgbe niile na ezigbo ngwọta.

Ọrụ ngwa

Họrọ akụkụ (dịka ihe nkwado njikwa). (1) Detuo ebumnobi, ihe mgbochi ndị a kapịrị ọnụ, na ụdị mgbanwe ndị a ga-emeziwanye. (2) Mepụta a draft generative chepụta nsogbu nkwupụta na Template 4. (3) Mee AI na-akọwa a surrogate nlereanya workflow na-ajụ "nke nzọụkwụ m na-agaghị wụlikwa elu" na-atụle azịza na atọ arịlịka. (4) Kwuonụ ule anụ ahụ ị ga-eme iji kwado nsonaazụ ahụ.

ndetu

  • [] A kọwapụtara m ebumnuche njikarịcha yana mmachi edoziri.
  • [] Egosiputara m ọdịiche dị n'etiti ihe nlere anya na ezigbo ihe ngwọta na ngwa ngwa.
  • [ ] A haziri m njikọ na nlele nnwere onwe netwọk.
  • [] Ekwenyere m na ọnọdụ oke ahụ na-egosipụta ọnọdụ nbudata n'ezie.
  • [] M gbakwunyere nzọụkwụ nke ịkwado ndị na-aga ime nke ọma na ezigbo ngwọta + nyocha anụ ahụ.
  • [] Etinyere m nrụpụta n'ime listi dị ka akara.