Ẹyọ 3 / 12

AI ni Itupalẹ Igbekale, Awọn eroja Ipari ati Aṣayan Ohun elo

Awọn anfani:

  • Agbara lati ṣe itupalẹ fifuye, aapọn ati rirẹ ti awọn eroja igbekale ọkọ laarin ilana ti awọn ofin kilasi pẹlu AI
  • Agbara lati ṣe atunwo iṣeto awoṣe ipari (FEA), ohun elo ati awọn iyọọda ipata pẹlu atilẹyin AI
  • Agbara lati jẹrisi awọn abajade igbekalẹ AI ati awọn itumọ ofin pẹlu ọrọ ofin kilasi ati iṣiro imọ-ẹrọ

Igi ọkọ oju-omi kan jẹ tan ina nla kan ti o n tẹ nigbagbogbo, yiyi ati ti o rẹwẹsi lori awọn igbi. Nigba ti agbọn igbi ba wa laarin awọn ọkọ oju omi, ọkọ naa wa labẹ ẹrù ti "hogging", ati nigbati igbi omi ba de, ọkọ naa wa labẹ ẹrù ti "sagging"; Yi ọmọ ti wa ni tun milionu ti igba jakejado aye. Iṣiro igbekale (isiro ti aapọn ati abuku ti awọn eroja ọkọ oju-omi labẹ ẹru) ṣe idaniloju pe hull yii pari igbesi aye rẹ laisi fifọ, buckling tabi fifọ. Oye itetisi atọwọdọwọ (AI) ṣe iyara iṣẹ yii: kọ awọn ọran fifuye, gbero ipin ipari (FEA; Itupalẹ Element Ipari, pinpin eto si awọn eroja kekere ati ipinnu nọmba awọn aapọn) awoṣe, awọn ohun elo atunwo ati awọn igbanilaaye ipata, ati ṣe agbekalẹ awọn itumọ ofin kilasi.

Ṣugbọn awọn idi iye to kan nibi bi daradara: Ko si Allowable wahala, ko si dì sisanra, ko si "pade awọn kilasi ofin" idajọ fun nipasẹ AI yoo tan-sinu alakosile lai a timo nipa atilẹba ọrọ ti awọn ti o yẹ kilasi ofin ati ominira ina- isiro. Ifọwọsi igbekalẹ taara pinnu aabo ti igbesi aye ati ohun-ini; Ojuse naa wa pẹlu ẹlẹrọ iforukọsilẹ ati awujọ ipin.

Awọn imọran: Wahala: Agbara inu fun agbegbe ẹyọkan ti ohun elo (MPa). Agbara ikore: Aapọn ninu eyiti ohun elo naa bẹrẹ ibajẹ ayeraye. Ala ailewu / wahala ti o gba laaye: Iwọn oke ti a gba laaye nipasẹ ofin kilasi; jẹ ida kan ninu agbara ikore. Rirẹ: Ibiyi ti awọn dojuijako lori akoko labẹ awọn ẹru leralera, paapaa ni awọn aapọn labẹ ikore. Buckling: Ipalapa ita ita lojiji ti ọmọ ẹgbẹ tinrin labẹ funmorawon. Alawansi ipata: Afikun ti a ṣafikun si sisanra dì gẹgẹ bi ofin, ni wiwa tinrin igbesi aye.

Awọn ọran fifuye ati Eto FEA

Onínọmbà igbekale bẹrẹ pẹlu idamo awọn ọran fifuye to pe: iwuwo aimi ati pinpin buoyancy, inaro-induced inaro ati petele akoko, torsion, ballast ati fifuye awọn akojọpọ, ikolu / slamming èyà. AI ranti iru awọn ọran fifuye ti o nilo nipasẹ koodu kilasi ati ṣeto matrix ọran fifuye; Ṣugbọn o jẹ iṣẹ rẹ lati ṣe afiwe pipe ti atokọ yii si ọrọ ofin kilasi.

Ni iṣeto FEA, AI ṣe iranlọwọ fun ọ ni ibeere ọpọlọpọ awọn ipinnu: iru eroja (ikarahun tabi ri to), bawo ni iwuwo apapo yẹ ki o wa ni wiwọ ni awọn agbegbe ti ifọkansi aapọn (ilosoke agbegbe ti aapọn ni awọn igun ati awọn ihò), bawo ni awọn ipo aala ati afọwọṣe ti fi idi mulẹ, awọn agbegbe wo ni o nilo “ibi gbigbona” igbelewọn rirẹ. Ojuami pataki ni pe abajade FEA jẹ ifarakanra si nẹtiwọọki. Bi o ṣe n di apapo ni ayika igun didan, wahala ni imọ-jinlẹ lọ si ailopin (singularity); Ti o ni idi ti awọn koodu kilasi ni ọpọlọpọ awọn aaye ṣe asọye iwọn apapo kan pato ati ọna kika wahala. AI le leti eyi; O jẹrisi rẹ lati ọrọ ofin.

Išọra: Ni FEA, "iṣoro ti o pọju" nikan ko ni itumọ; O yẹ ki o sọ nibo, ni iwọn nẹtiwọọki wo ati pẹlu ọna kika wo ni o mu. Ti AI ba sọ pe “wahala 180 MPa, ni isalẹ Allowable 235 MPa, O dara”, maṣe gba laisi ibeere boya kika kika ni ibamu pẹlu ọna ofin. Kika eke le jẹ mejeeji ga ju ati kekere ju nitori ẹyọkan.

Ohun elo, Idojukọ ibajẹ ati Ofin Kilasi

Yiyan irin omi okun jẹ ipinnu ailewu: agbara ikore (fun apẹẹrẹ, irin deede ~ 235 MPa, irin to gaju ~ 315-390 MPa), lile (resistance to brittle fracture ni kekere otutu), weldability ati ifọwọsi kilasi ni a ṣe ayẹwo papọ. Irin ti o ga julọ tumọ si irin dì tinrin, ṣugbọn o mu awọn eewu tuntun wa ni awọn ofin ti rirẹ ati buckling; Irin dì tinrin tẹ ni irọrun diẹ sii ati pe o le ni ifaragba si rirẹ. AI ṣe apẹrẹ iṣowo-pipa, ṣugbọn yiyan ohun elo jẹ ipari nipasẹ atokọ ti a fọwọsi kilasi ati awọn pato iṣẹ akanṣe.

Ifunni ibajẹ jẹ idaniloju igbesi aye ti ofin kilasi ṣe afikun si sisanra dì. AI le daru iyatọ laarin “sisanra apapọ” ati “sisanra nla” (pẹlu iyọọda ipata); Idarudapọ yii jẹ ki ọkọ oju-omi wuwo lainidi tabi fi silẹ tinrin pataki ni opin igbesi aye rẹ. O yẹ ki o sọ ni kedere boya iye sisanra kọọkan jẹ apapọ tabi gross.

iṣakoso

AI ilowosi

ọna ijerisi

Fifuye irú akojọ

Olurannileti ti awọn ipo ni ibamu pẹlu ofin

Ni kikun lafiwe pẹlu ọrọ ofin kilasi

iyọọda wahala

Ipin akọkọ ati agbekalẹ

Ìmúdájú lati tabili ti o yẹ ti ofin naa

Igbesi aye rirẹ

S-N ekoro kannaa, gbona iranran

Ofin ọna + ominira iroyin

Iṣakoso sprain

Lominu ni wahala agbekalẹ

Apejuwe buckling ofin, nronu geometry

Ipata / net sisanra

Olurannileti ti net-gross adayanri

Ofin ipata awọn afikun tabili

Awọn ọran Mini

Case 1 - Net / gross sisanra iporuru. Onimọ-ẹrọ kan beere sisanra ti o kere ju lati AI fun iwe aala ojò kan. AI funni ni 14 mm ṣugbọn ko ṣe pato boya eyi jẹ apapọ tabi gross. Ofin naa ṣalaye iyọọda ipata 3 mm fun agbegbe yẹn; iyẹn ni, sisanra nla yẹ ki o jẹ 17 mm. Ti o ba ti ṣelọpọ bi 14 mm gross, si opin igbesi aye ọkọ oju omi, sisanra apapọ yoo dinku si 11 mm ati ṣubu labẹ opin ofin. Onimọ-ẹrọ jẹrisi iyatọ apapọ / apapọ lati tabili ofin ati ṣatunṣe sisanra ni 17 mm gross. Ẹkọ: Ṣiṣe iṣelọpọ ko le bẹrẹ titi yoo fi han boya iye sisanra kọọkan jẹ apapọ tabi gross.

Case 2 - Nẹtiwọọki singularity. Aapọn FEA ni igun akọmọ kan (awo atilẹyin) pọ si 420 MPa; iyọọda 315 MPa. AI sọ pe "eto ko to, jẹ ki o nipọn". Nigbati ẹlẹrọ ṣe ayẹwo nẹtiwọọki naa, o rii pe wahala naa wa lati ẹyọkan ni igun didasilẹ; Nigbati redio ti o yẹ fun igun naa ti wa ni asọye ni ibamu si ọna ofin ati aapọn ti ka lati ijinna itọkasi, iye dinku si 260 MPa. Ẹkọ: Maṣe yi iwọn FEA pada si ipinnu ailagbara laisi lilo ọna kika ofin.

Ọran 3 - Irẹwẹsi idamu pẹlu aimi. Ẹgbẹ kan ṣalaye okun weld “ailewu” pẹlu aapọn aimi nikan (150 MPa <235 MPa laaye); AI tun ṣe atilẹyin eyi. Bibẹẹkọ, okun yẹn farahan si fifuye igbi gigun kẹkẹ giga. Nigbati a ba ṣe igbelewọn rirẹ aaye gbigbona, igbesi aye iṣiro jẹ ~ ọdun 14, ni isalẹ ibi-afẹde 25 ọdun. Ẹkọ: iṣakoso aimi ko to fun awọn alaye koko ọrọ si ikojọpọ igbi; A ṣe ayẹwo rirẹ lọtọ.

Awọn awoṣe Ti o le Daakọ

Àdàkọ 1 — Matrix irú ẹrù:

Ipa: Iwọ jẹ oludamọran itupalẹ igbekale ọkọ oju omi. Ọrọ-ọrọ (aṣoju): [iru ọkọ oju omi], itupalẹ aarin-apakan lati ṣe. Iṣẹ-ṣiṣe: 1) Ṣe atokọ awọn ọran fifuye ti o yẹ ki o ṣe iṣiro deede fun iru ọkọ oju-omi yii (aimi, atunse igbi, torsion, ballast / load awọn akojọpọ, slamming). 2) Sọ iru nkan pataki ti n ṣakoso ọran kọọkan. Idiwọn: Eyi ni atokọ ti awọn olurannileti; Emi yoo jẹrisi pipe nipasẹ ofin kilasi. Samisi ipo wo ni asọye ninu eyiti ofin kilasi ti nlọ pẹlu aami “gbọdọ jẹri” aami.

Àdàkọ 2 — Wahala iyọọda ati ala ailewu:

Ṣe ayẹwo abajade FEA wọnyi (aṣoju): agbara ikore ohun elo [X] MPa, aapọn ka [Y] MPa, ano/agbegbe [apejuwe], iwọn apapo [mm]. Mo fẹ: 1) Kọ akọsilẹ nipa eyiti o pinnu ipinnu aapọn ti o gba laaye .2) Ṣe alaye igbẹkẹle ti aapọn lori iwọn apapo ati ọna kika.3) Ṣe eyi le jẹ ẹyọkan, bawo ni MO ṣe le sọ? Maṣe ṣe orukọ ofin / akọle.

Awoṣe 3 - Iṣowo ohun elo:

Ṣeto tabili iṣowo-pipa laarin irin deede ati irin agbara-giga. àwárí mu: dì sisanra / àdánù, rirẹ ihuwasi, buckling resistance, weldability, iye owo, kilasi alakosile. Ṣe afihan iru eewu ti o pọ si / dinku ni laini kọọkan. Idiwọn: Ko si aṣayan pataki; Aṣayan naa yoo pari pẹlu atokọ ti a fọwọsi kilasi ati awọn pato iṣẹ akanṣe.

Awoṣe 4 - Iyọnda ipata ati iṣakoso sisanra apapọ:

Ṣatunkọ awọn iye sisanra wọnyi pẹlu apapọ apapọ/ẹya: [ero: Akojọ sisanra] 1) Samisi gẹgẹbi IBEERE ti ko ba ṣe akiyesi boya iye kọọkan jẹ apapọ tabi gross.2) Fihan pẹlu agbekalẹ kini sisanra nla yẹ ki o jẹ ti o ba jẹ pe o jẹ afikun iyọọda ibajẹ ofin.

Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia

Ibere ​​ailagbara:

Iwe yii jẹ irin 235 MPa, aapọn naa ti jade lati jẹ 180 MPa. Ṣe o yẹ?

Ibere ​​​​ti o lagbara:

Ipa: Iwọ jẹ onimọran itupalẹ igbekale. Awọn ọrọ (aṣoju): ikore ohun elo 235 MPa, FEA wahala 180 MPa, agbegbe ibi-itọju igun ojò, iwọn mesh 50 mm, ti o tẹri si ikojọpọ igbi. Iṣẹ-ṣiṣe: 1) Ṣe alaye pẹlu iru idiyele kilasi ti Mo pinnu wahala ti o gba laaye (Emi yoo rii daju iye lati ofin). 2) Ṣe 180 MPa le jẹ ipa-ẹyọkan / ipa apapọ, bawo ni MO ṣe ṣayẹwo? 3) Alaye yii jẹ igbi ti o farahan si fifuye; Ṣe aimi to, ṣe iṣiro rirẹ nilo?Iwọn: Maṣe ṣe ipinnu “dara / ko yẹ”; Ṣe atokọ kini awọn sọwedowo ti Mo nilo lati ṣe ati bii o ṣe le rii daju ọkọọkan.

Itọpa alailagbara n wo nọmba kan ati beere fun ijẹrisi; Itọkasi ti o lagbara n ṣafihan isokan, rirẹ ati ijẹrisi ofin.

Awọn aṣiṣe ti o wọpọ

  • Dapọ net / gross sisanra. Sisẹ alawansi ipata yoo ja si tinrin to ṣe pataki ni opin igbesi aye, ati kika lẹmeji yoo ja si iwuwo ti ko wulo.
  • Afọju lilo FEA o pọju. Aapọn ẹyọkan ni igun didasilẹ jẹ asan laisi ọna kika ofin.
  • Ngba aipe lati rẹwẹsi. Apejuwe ailewu aipe le ma ṣiṣe ni igbesi aye rẹ labẹ ẹru igbi ti o leralera.
  • Gbagbe sprain. Tinrin, irin dì agbara-giga le murasilẹ pẹ ṣaaju ki o to so eso; Iṣakoso lọtọ ni a nilo fun awọn eroja funmorawon.
  • Ikuna lati mọ daju isọdi ofin. Ipin aapọn ti a gba laaye tabi nọmba ohun elo ti a fun nipasẹ AI le jẹ arosọ; timo lati atilẹba ọrọ.

Ni akojọpọ

Ninu itupalẹ igbekale, AI jẹ ki o yara lati kọ awọn ọran fifuye, ibeere FEA iṣeto, wo awọn iṣowo ohun elo, ati ranti awọn alaye bii igbanilaaye ipata. Bibẹẹkọ, awọn abajade aapọn jẹ ifarabalẹ si nẹtiwọọki ati ọna kika, rirẹ ati buckling yato si iṣakoso aimi, ati pe wahala iyọọda kọọkan jẹri lati inu ọrọ atilẹba ti ofin kilasi. Ifọwọsi igbekalẹ jẹ ipinnu ti o pinnu aabo ti igbesi aye ati ohun-ini; Ojuse naa wa pẹlu ẹlẹrọ ti o peye ati awujọ isọdi.

Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe

Yan alaye igbekale aṣoju kan (fun apẹẹrẹ akọmọ igun ojò, ikore 315 MPa, ti o tẹriba si ikojọpọ igbi). Jẹ ki AI ṣe agbero matrix ọran fifuye, ṣalaye ọgbọn aapọn ti o gba laaye, ati beere ifamọ apapo / iyasọtọ ti kika wahala naa. Lẹhinna jiroro boya iṣakoso aimi ti alaye yii ti to ati boya igbelewọn rirẹ nilo. Ṣe afihan iyatọ laarin apapọ ati sisanra gross pẹlu apẹẹrẹ. Samisi o kere ju itọkasi ofin kan bi "gbọdọ jẹ iṣeduro" ki o kọ bi o ṣe le rii daju.

akojọ ayẹwo

  • [] Mo ṣayẹwo pipe ti atokọ ọran fifuye lodi si ọrọ ofin kilasi.
  • [] Mo ṣe ayẹwo iwọn apapo ati ifamọ singularity ti kika wahala naa.
  • [] Mo ti wadi awọn Allowable wahala lati atilẹba tabili ti awọn kilasi ofin.
  • [] Mo tun ṣe ayẹwo rirẹ ni awọn alaye ti o farahan si fifuye igbi.
  • [] Emi ko gbagbe iṣakoso buckling ninu awọn eroja funmorawon.
  • [] Mo ṣe alaye boya sisanra kọọkan jẹ apapọ tabi gross ati iyọọda ipata rẹ.