Agbara ati Atilẹyin Iṣiro Aimi

Awọn anfani:

• Agbara lati pin iṣoro agbara kan si arosinu, aworan ara ọfẹ, agbekalẹ ati awọn igbesẹ ẹyọkan
• Agbara lati ṣayẹwo aapọn AI / ipalọlọ / iṣẹjade olùsọdipúpọ aabo pẹlu itupalẹ iwọn ati awọn aṣẹ titobi
• Agbara lati tun ṣe iṣiro naa nipasẹ ọna ominira tabi koodu ati mu iṣiro AI ati awọn aṣiṣe oye

Agbara (ẹka ti imọ-jinlẹ ti o ṣe iwadii bii awọn ohun elo ṣe n ṣiṣẹ labẹ ẹru, bawo ni wọn ṣe yipada apẹrẹ, ati nigbati wọn bajẹ) jẹ ẹhin ti imọ-ẹrọ. Awọn idahun si awọn ibeere naa "Ṣe ọpa kan yoo fọ, yoo tan ina kan yipada pupọ, yoo bọọti kan yoo bọ?" wa nibi. Imọran atọwọda (AI: sọfitiwia ti o ṣe agbejade ọrọ ati koodu nipasẹ kikọ ẹkọ lati awọn ọrọ) jẹ iranlọwọ ti o lagbara ni fifọ iṣoro agbara kan si awọn igbesẹ, n ranti agbekalẹ ti o pe, iyipada ẹyọkan, ati adaṣe adaṣe adaṣe pẹlu koodu Python. Ṣugbọn AI ṣe awọn aṣiṣe iṣiro, yan agbekalẹ ti ko tọ, ṣe idamu ipo aala, ati lewu julọ, ṣafihan rẹ ni ede igboya pupọju. Ti o ni idi ti ofin goolu ni iṣiro agbara ko yipada: iṣelọpọ kọọkan ti AI ni a ṣe ayẹwo nipasẹ iwọn (ẹyọkan), aṣẹ iṣakoso titobi ati ẹda nipasẹ ọna ominira. Ni apakan pataki-ailewu, iṣelọpọ AI kii yoo rọpo ifọwọsi ẹlẹrọ ti o peye. Ninu ẹyọ yii iwọ yoo kọ ẹkọ bi o ṣe le yanju iṣoro agbara lailewu pẹlu AI.

Pipin Isoro Agbara sinu Awọn Igbesẹ

Awọn ọtun iroyin bẹrẹ pẹlu awọn ọtun agbari. Fi iṣoro kọọkan sinu ilana yii; Tun fa ilana yii sori AI:

1. Awọn ero inu. Ṣe aimi tabi agbara, jẹ rirọ laini ohun elo, jẹ aaye fifuye tabi pinpin, kini iru ina (ti a ṣe sinu, ni atilẹyin nirọrun)?
2. Aworan ara ọfẹ (FBD). Fa gbogbo awọn ipa ati awọn akoko iṣe ni apakan ati awọn aati atilẹyin. Ti igbesẹ yii ba ti fo, gbogbo akọọlẹ naa ti bajẹ.
3. Awọn idogba iwọntunwọnsi. Wa awọn aati aimọ pẹlu ΣF = 0 ati ΣM = 0.
4. Awọn ipa inu. Jade agbara rirẹ ati fifun akoko pinpin; Ṣe ipinnu apakan pataki julọ.
5. Wahala ati iyipada. Ṣe iṣiro aapọn pẹlu agbekalẹ ti o yẹ (fun apẹẹrẹ σ = M ·c/I fun atunse) ati ibatan ti o baamu fun iyipada.
6. Aabo olùsọdipúpọ. SF = agbara ohun elo / wahala iṣiro. Ṣe afiwe pẹlu awọn ibeere gbigba nipasẹ ohun elo.

Imọran: Ṣaaju ki o to ni AI lati yanju iṣoro naa, sọ fun “kan ṣeto awọn arosinu ati aworan atọka ọfẹ ni akọkọ, maṣe lọ sinu awọn iṣiro.” Lẹhin ti o jẹrisi ajo naa papọ, tẹsiwaju si akọọlẹ naa. Iṣiro pipe ti o da lori ipilẹ aṣiṣe jẹ aṣiṣe pipe.

Awọn fẹlẹfẹlẹ mẹta ti Ijerisi

Ṣe abajade agbara AI nipasẹ awọn asẹ ominira mẹta. Awọn wọnyi gba kọọkan miiran; Bi eniyan ba padanu, ekeji a mu.

strainer

Kini awọn iṣakoso

apẹẹrẹ

Iwon (kuro) onínọmbà

Njẹ awọn ẹgbẹ mejeeji ti idogba ni awọn sipo?

σ = M·c/I → (N·mm·mm)/mm⁴ = N/mm² = MPa ✓

aṣẹ ti titobi

Ǹjẹ́ àbájáde rẹ̀ bọ́gbọ́n mu nípa tara bí?

Ẹdọfu ti afọwọṣe ko yẹ ki o kọja GPA

Atunse ominira

Ṣe awọn ọna oriṣiriṣi / awọn orisun fun esi kanna?

Iṣiro ọwọ, agbekalẹ tabili ati Python yẹ ki o jade ni kanna

Ifarabalẹ: MPa = N/mm² jẹ idanimọ ẹyọkan ti o wọpọ julọ ni agbara. Ti o ba tọju agbara N, mm gigun, agbegbe mm², ati akoko inertia mm⁴, wahala naa pọ si taara si MPa. Ti awọn mita ati awọn milimita ba dapọ, abajade yoo yapa nipasẹ ipin kan ti 1000 tabi 1,000,000; Ilana ayẹwo titobi gba eyi.

Igbesẹ nipasẹ Igbesẹ Apeere Ṣiṣẹ

Jẹ ki a wa aapọn titẹ ti o pọ julọ ninu irin cantilever tan ina pẹlu ipari L = 300 mm, apakan onigun mẹrin (b = 20 mm, h = 40 mm), opin kan ti o wa titi (ti a fi sinu odi), ti kojọpọ pẹlu F = 500 N lati opin ọfẹ. Akoko ti o pọju ni atilẹyin: M = F·L = 500 · 300 = 150,000 N·mm. Akoko ti inertia I = b·h³/12 = 20·40³/12 = 106.667 mm⁴. Ijinna eti c = h/2 = 20 mm. Wahala σ = Mc ·c/I = 150,000 · 20/106,667 ≈ 28.1 MPa. Niwọn igba ti agbara ikore ti S235, irin jẹ ~ 235 MPa, alafisọdipupo aabo SF ≈ 235/28.1 ≈ 8.4. Nini AI ṣe igbesẹ kọọkan ti iṣiro yii ati lẹhinna pẹlu ọwọ fifun awọn iye mẹta wọnyi (M, I, σ) funrararẹ lesekese mu awọn aṣiṣe AI aṣoju (mu h² dipo h³, rọpo c fun h ni ilana I).

Fi iṣoro naa han lẹsẹkẹsẹ

Ipa: Experienced energy engineer.Task: SOLVE awọn wọnyi isoro; kan ṣe fifi sori ẹrọ ni akọkọ. Isoro: Cantilever tan ina pẹlu opin kan ti o wa titi, 500 N fifuye lati opin ọfẹ, ipari 300 mm, apakan onigun b = 20 mm h = 40 mm, ohun elo S235. Abajade: - Awọn arosinu (aimi, rirọ laini, ati bẹbẹ lọ) - Apejuwe ọrọ asọye ti aworan ara ọfẹ ati awọn aati atilẹyin - Awọn agbekalẹ wo ni lati lo (aami, awọn nọmba fifin) - Eto ẹyọ wo ni lati ṣiṣẹ pẹlu Ofin: Abajade nọmba ni igbesẹ yii ko fun; Emi yoo jẹrisi ajo naa.

Tọ ti o ṣe iṣiro ati ki o fihan kuro

Bayi ṣe awọn isiro. Kọ ẹyọ naa ni kedere ni igbesẹ kọọkan (N, mm, mm^4, MPa). Ti beere fun: akoko titẹ ti o pọju, akoko inertia, aapọn titẹ ti o pọju, ifosiwewe ailewu ni ibamu si agbara ikore. Ofin: Tun ṣe afihan awọn ẹya ti awọn abajade agbedemeji; Sọ pe o nlo idanimọ MPa = N/mm^2. Ọrọìwòye lori boya aṣẹ titobi ni laini to kẹhin jẹ oye.

Independent ijerisi tọ

Yanju iṣoro kanna lẹẹkansi ni lilo ọna ominira (fun apẹẹrẹ lati tabili agbekalẹ tan ina boṣewa). Maṣe wo abajade iṣaaju mi, ṣe lati ibere. Lẹhinna ṣe afiwe awọn abajade meji; Ti iyatọ ba wa, fihan mi ibiti o wa.

Ipese kiakia pẹlu Python

Kọ iṣẹ Python kukuru ti o ṣe iṣiro yii. Iṣagbewọle: F, L, b, h, agbara ikore. Ijade: M, I, sigma, SF. Pato awọn sipo ninu awọn ọrọìwòye ila. Tun ṣafikun ọran idanwo ti a mọ: Fun F = 500, L = 300, b = 20, h = 40, sigma yẹ ki o jẹ ~ 28.1 MPa; Ṣayẹwo pẹlu idaniloju.

Ailagbara Tọ / Alagbara Tọ

Ibere ​​ailagbara:

Ṣe tan ina yii yoo fọ?

Ko si geometry, ohun elo, fifuye tabi iru atilẹyin; AI boya beere awọn ibeere tabi ṣe awọn arosinu. Idahun "aiṣedeede" ti o da lori ero inu ti a ṣe jẹ ewu.

Ibere ​​ti o lagbara:

Tan ina cantilever ti a ṣe sinu, 500 N ni ipari, L = 300 mm, apakan agbelebu 20x40 mm, S235. Ṣe iṣiro aapọn titẹ ti o pọju ati ifosiwewe ti ailewu ni ibamu si ikore. Ṣe afihan ẹyọ naa ni igbesẹ kọọkan, pese abajade ni aṣẹ titobi ati tun ṣe iṣiro kanna pẹlu ọna ominira. Samisi arosinu ti o ko ni idaniloju.

Itọkasi keji yoo fun gbogbo titẹ sii, fi agbara mu atunwi ominira pẹlu ẹyọkan ati iṣakoso ipo; tọkasi aidaniloju.

Awọn ọran Kekere mẹta (Nipa Awọn nọmba)

Ọran 1 - Akoko ti pakute inertia. Onimọ-ẹrọ kan ṣe asise tẹjade I = b·h²/12 sinu AI dipo I = b·h³/12; Fun b = 20, h = 40, o wa ni 2.667 mm⁴ dipo 106.667 mm⁴, ati pe wahala naa han lati jẹ 1.125 MPa dipo 28 MPa. Ilana ayẹwo titobi ("ko le jẹ 1 GPa ni 40 mm irin ni fifuye yii, yoo ti kọja ti nso") mu aṣiṣe naa; Itupalẹ ẹyọ tun jẹrisi pe o yẹ ki o jẹ h³.

Irú 2 - Mita-millimeter iporuru. Akọṣẹ naa wọ L pẹlu 0.3 m, F pẹlu 500 N, o si fi I silẹ pẹlu mm⁴. Abajade naa yapa nipasẹ ipin kan ti 1000: 0.028 MPa dipo 28 MPa. Gbólóhùn naa "Ko le jẹ alagbara yii, o wa ni SF 8000" ṣe afihan aiṣedeede. Ẹkọ: yan eto ẹyọkan kan ki o yi gbogbo awọn igbewọle pada si rẹ.

Case 3 - Ti ko tọ agbekalẹ wun. AI nlo awọn ti o wa titi tan ina fomula (δ = FL³/3EI) fun a ni atilẹyin tan ina; nigba ti o rọrun tan ina ti kojọpọ ni aarin, δ = FL³/48EI. Iyatọ jẹ awọn akoko 16. Onimọ-ẹrọ jẹrisi iru atilẹyin pẹlu aworan ara ọfẹ ati gbe lọ si agbekalẹ to pe. Ẹkọ: ma ṣe ṣayẹwo agbekalẹ, ṣugbọn ipo ala si eyiti agbekalẹ jẹ.

Awọn aṣiṣe ti o wọpọ

• Foju aworan ara ọfẹ: Bibẹrẹ iṣiro ṣaaju ọna fifuye ati awọn aati jẹ kedere.
• Dapọ awọn eto ti awọn sipo: nlọ m ati mm, N ati kN, MPa ati Pa ni kanna iroyin.
• Ipo ala ti ko tọ: Lilo agbekalẹ atilẹyin ti o rọrun dipo oran (tabi idakeji).
• Kii ṣe itumọ ifosiwewe ti ailewu: Kii ṣe wiwa nọmba nikan ki o ṣe afiwe rẹ pẹlu awọn ibeere gbigba ohun elo naa.
• Gbẹkẹle orisun kan: Kii ṣe atunjade iṣelọpọ AI ni ọna ominira.
• Ko considering awọn aimi fifuye bi ìmúdàgba: Lerongba pe aimi isiro to ti o ba ti rirẹ / ipa.

Ni akojọpọ

• Iṣiro agbara ti pin si arosinu, aworan ara ọfẹ, iwọntunwọnsi, agbara inu, aapọn ati ifosiwewe ti awọn igbesẹ aabo.
• AI lagbara ni iṣeto, igbasilẹ agbekalẹ, ati adaṣe; ṣugbọn o ṣe awọn aṣiṣe ni iṣiro ati yiyan agbekalẹ.
• Ijade kọọkan jẹ ifọwọsi ipele mẹta nipasẹ itupalẹ iwọn, aṣẹ titobi, ati ẹda ominira.
• MPa idanimo = N/mm² ati ibawi ti eto ẹyọkan ṣe idiwọ awọn aṣiṣe loorekoore julọ (iyapa 1000-agbo).
• Lori akọọlẹ aabo-pataki, AI jẹ apẹrẹ; Ifọwọsi ati ojuse wa pẹlu ẹlẹrọ to peye.

Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe

Yan iṣoro agbara ti o rọrun (tan ina cantilever kan, ọpá ẹdọfu, tabi iṣiro irẹrun boluti). Kan ni AI kọ awọn arosinu ati aworan atọka ọfẹ ni akọkọ; Daju ajo. Lẹhinna jẹ ki iṣiro ṣe nipasẹ fifihan awọn iwọn ni igbesẹ kọọkan. Lẹhinna ṣe gbogbo awọn ijerisi mẹta: ṣayẹwo pẹlu ọwọ itupalẹ ẹyọkan, beere aṣẹ titobi ti abajade, ki o yanju iṣoro kanna lẹẹkansi ni lilo ọna ominira (agbekalẹ tabili tabi Python) ki o ṣe afiwe awọn abajade meji naa. Ti iyatọ ba wa, kọ orisun naa. Ni ipari, sọ ni gbolohun kan boya apakan yii jẹ pataki-ailewu ati awọn ifọwọsi wo ni o nilo.

akojọ ayẹwo

• [] Awọn arosọ ati aworan ara ọfẹ ni a fi idi mulẹ ati rii daju ṣaaju iṣiro.
• [] A yan eto ẹyọkan kan; gbogbo awọn igbewọle ni a tumọ sinu rẹ.
• [] Ẹyọ naa jẹ itọkasi ni kedere ni igbesẹ iṣiro kọọkan (MPa = N/mm²).
• [] A ti ṣe ayẹwo ayẹwo mimọ.
• [] Iṣoro kanna ni a yanju ati ṣe afiwe lẹẹkansi pẹlu ọna ominira.
• [] Ohun elo aabo jẹ itumọ nipasẹ awọn ibeere gbigba ohun elo; ifọwọsi ti fi silẹ fun ẹlẹrọ.