Awọn anfani:
- Agbara lati ṣe alaye ipa ti CAE, CFD ati awọn iṣeṣiro FEA ni apẹrẹ adaṣe ati bii oye atọwọda ṣe yara bi awoṣe aropo
- Agbara lati ṣeto awọn itọka ti a ṣeto fun apẹrẹ ti ipilẹṣẹ, ọlọjẹ paramita ati itumọ abajade kikopa
- Agbara lati fọwọsi apẹrẹ ti ipilẹṣẹ AI ati iṣelọpọ awoṣe aropo pẹlu isọdọkan, ominira nẹtiwọọki, ati awọn ipo aala ti ara
Awọn oniru ti a igbalode ọkọ ti wa ni bayi ibebe bi lori kọmputa ṣaaju ki o to gige dì irin ati ṣiṣe awọn prototypes. Ni okan ti agbaye yii ti apẹrẹ oni-nọmba ati ijẹrisi jẹ awọn adape mẹta: CAE, CFD ati FEA. Ninu ẹyọ yii, a yoo kọkọ ṣalaye awọn imọran mẹta wọnyi ni irọrun, lẹhinna a yoo rii bii oye atọwọda ṣe yara awọn iṣiro iwuwo wọnyi ati, pataki julọ, bii o ṣe le rii daju awọn abajade iyara wọnyi lailewu.
- CAE (Ẹrọ-Iranlọwọ Kọmputa): O jẹ ọrọ agboorun kan fun simulating ihuwasi ti apẹrẹ kan (agbara, sisan, ooru, gbigbọn) lori kọnputa laisi ṣiṣe apẹrẹ ti ara.
- FEA (Itupalẹ Element): O jẹ ọna ti o pin apakan si ẹgbẹẹgbẹrun “awọn eroja” kekere ti o si ṣe iṣiro bi yoo ṣe na, tẹ ati boya yoo fọ labẹ agbara ti a lo si. Apeere: boya apa idadoro yoo ya nigbati o ba nwọle iho kan.
- CFD (Iṣiro Fluid Yiyi): Simulates air tabi omi sisan. Apeere: ṣiṣan afẹfẹ ni ayika ọkọ (aerodynamic drag), itutu engine, fentilesonu agọ.
Kini idi ti kikopa o lọra ati nibo ni AI wa sinu ere?
Ojutu CFD-giga tabi FEA le gba awọn wakati tabi paapaa awọn ọjọ lori iṣupọ awọn kọnputa fun apẹrẹ kan. Nigbati ẹlẹrọ ba fẹ gbiyanju 200 oriṣiriṣi awọn geometries, iyẹn tumọ si awọn oṣu. Eyi ni ibi ti oye atọwọda ṣe awọn ipa agbara meji:
- Awoṣe Surrogate / metamodel: O jẹ awoṣe ikẹkọ ẹrọ ti o kọ ẹkọ lati nọmba kekere ti awọn iṣeṣiro gidi ati asọtẹlẹ abajade ti awọn aṣa tuntun laarin iṣẹju-aaya. Ko ropo epo gangan; ni a sare "approximator" ti o. Ṣiṣayẹwo awọn aṣa 200 pẹlu awoṣe surrogate, kii ṣe ipinnu gidi, ati fifiranṣẹ awọn 5 ti o ni ileri julọ si olutọpa gidi n fipamọ akoko pupọ.
- Apẹrẹ ipilẹṣẹ: O jẹ ọna kan ninu eyiti kọnputa ṣe agbejade nọmba nla ti awọn geometries omiiran labẹ awọn idiwọ ti a fun nipasẹ ẹlẹrọ (awọn aaye asopọ, fifuye lati gbe, awọn agbegbe ti a ko leewọ, awọn ohun elo). Abajade nigbagbogbo jẹ Organic, bii egungun, awọn ẹya iwuwo fẹẹrẹ.
Imọran: Awọn awoṣe surrogate jẹ igbẹkẹle nigbati "interpolating" (asọtẹlẹ laarin ibiti o ti kọ); O lewu nigbati “extrapolating” (sọtẹlẹ ni ita ibiti o ti kọ). Mọ awọn ifilelẹ ti aaye apẹrẹ rẹ.
Igbese nipa igbese: AI-agbara kikopa bisesenlo
- Ṣe alaye iṣoro ati awọn ihamọ. Kini o n ṣatunṣe (iwuwo? fa? wahala?), Awọn idiwọ wo ni o wa titi (awọn ipo iho iṣagbesori, iwọn didun iṣagbesori)?
- Ṣe idanimọ awọn oniyipada apẹrẹ. Fun apẹẹrẹ, awọn paramita 5 ti ikanni itutu agbaiye: igun ẹnu-ọna, agbegbe apakan-agbelebu, ipari, radius tẹ, ipo iṣan.
- Ṣe apẹrẹ awọn adanwo (DOE - Apẹrẹ ti Awọn idanwo). Yan apẹẹrẹ (fun apẹẹrẹ awọn aaye 40) ti o bo aaye ni ọgbọn, kii ṣe gbogbo awọn akojọpọ. AI le daba ilana iṣapẹẹrẹ nibi.
- Ṣiṣe awọn aaye 40 wọnyi pẹlu oluyanju gidi. Eyi jẹ data "otitọ".
- Kọ awoṣe aropo ki o wọn deede rẹ pẹlu awọn aaye idanwo ti a fi pamọ.
- Ṣe iboju nla pẹlu awoṣe surrogate ki o yan awọn oludije to dara julọ.
- Ṣe ifọwọsi awọn oludije ti o dara julọ lẹẹkansii pẹlu olutọpa gidi. Igbese yii ko le fo.
- Ṣe afihan ipinnu ikẹhin pẹlu apẹrẹ ti ara / idanwo.
Iṣagbejade kikopa afọwọsi: isọdọkan ati ominira nẹtiwọọki
Awọn sọwedowo pataki meji wa ṣaaju gbigbekele abajade FEA/CFD kan:
- Iyipada: Iṣiro aṣetunṣe ti olutaja de iye iduroṣinṣin. Ojutu ti kii ṣe converged jẹ asan. Nigbati AI sọ pe “abajade 250 MPa” o yẹ ki o jẹrisi boya eyi wa lati ojutu iṣọpọ.
- Ominira apapo: Abajade ko yipada ni pataki nigbati o ba mu awọn eroja pọ (apapo) sinu eyiti o pin apakan naa. Ti apapo ba jẹ isokuso pupọ, abajade le jẹ ṣina; Ti o ba jẹ tinrin ju, iṣiro naa yoo gun lainidi. Ni gbogbogbo, nẹtiwọọki naa ti di meji tabi mẹta ni igba ati aaye kan wa nibiti abajade ti duro.
iṣakoso
Kí ló béèrè?
Ewu nigbati fo
idapọmọra
Njẹ ojutu naa ti de iye iduroṣinṣin bi?
Abajade laileto/ainitumọ
Ominira nẹtiwọki
Ṣe abajade yoo yipada nigbati nẹtiwọọki ba di iwuwo bi?
Wahala labẹ / overestimation
ààlà majemu
Ṣe awọn ẹru / awọn atilẹyin jẹ otitọ bi?
Oju iṣẹlẹ ti ko tọ, apẹrẹ ailewu
Awoṣe ohun elo
Njẹ ti tẹ/ẹya-ara ti o tọ ti wọ bi?
Iṣiro agbara ti ko tọ
Išọra: Nigbati AI ṣe agbejade awoṣe surrogate kan, awọn iṣeṣiro gangan lẹhin igbejade yẹn gbọdọ ti kọja isọdọkan ati ominira nẹtiwọọki. “Idọti sinu, idoti jade”: awoṣe surrogate ti oṣiṣẹ lori kikopa buburu n ṣe asọtẹlẹ buburu.
Awọn ẹkọ ọran kekere
Ọran 1 - Imọlẹ lori apa idadoro. Ẹgbẹ kan ṣe atunṣe apa idadoro aluminiomu pẹlu apẹrẹ ipilẹṣẹ. Ti ikẹkọ lori awọn ojutu 60 gidi FEA, awoṣe surrogate ṣe imọran geometry kan ti o dinku iwuwo nipasẹ 19%. Ẹgbẹ naa fọwọsi awọn oludije 3 oke pẹlu olutọpa gidi; wahala ti o pọju gangan ti ọkan jẹ 12% ti o ga ju asọtẹlẹ awoṣe surrogate (o wa ni agbegbe extrapolation). Ti yọ oludije kuro, awọn meji ti o ku ni a gba ati firanṣẹ si idanwo rirẹ ti ara. Abajade: Iyara ti gba, ṣugbọn ipinnu ikẹhin jẹ nipasẹ ojutu gidi + idanwo.
Case 2 - Aerodynamic digi. Ayẹwo paramita 5 ni a ṣe lati dinku ariwo afẹfẹ ti a ṣẹda nipasẹ digi ẹgbẹ. Pẹlu CFD gidi apẹrẹ kan gba awọn wakati 6; Awọn aṣa foju 5,000 pẹlu awọn ṣiṣe gidi 45 + awọn awoṣe aṣoju jẹ ti ṣayẹwo ni iṣẹju-aaya. Oludije kan wa ti o pese ilọsiwaju ti isunmọ awọn aaye 4 (iṣiro fa) ni olusọdipúpọ fa (Cd) ati pe a ni idanwo ni eefin afẹfẹ; ilọsiwaju ti iwọn jẹ 85% ti asọtẹlẹ naa. Ipari: AI dín wiwa, oju eefin afẹfẹ jẹri.
Ọran 3 - Ti ko tọ aala majemu. Ninu FEA ti akọmọ ara kan, AI sọ pe “wahala ni aabo, ifosiwewe 2.1”. Onimọ-ẹrọ agba n wo ipo ala: a ti lo ẹru naa ni itọsọna kan, lakoko ti o wa ninu iṣẹ gidi ẹru bidirectional gbigbọn. Nigbati a ba yanju lẹẹkansi pẹlu oju iṣẹlẹ ti o pe, ifosiwewe ailewu ṣubu si 1.1; Eyi ko ṣe itẹwọgba. Abajade: AI sọ pe “ailewu” n tan jẹ nitori oju iṣẹlẹ ti ko tọ; afọwọsi titẹ sii ti fipamọ abajade naa.
kiakia awọn awoṣe
Awoṣe 1 - Atunyẹwo Iṣeto Simulation:
Ipa: Iwọ jẹ ẹlẹrọ CAE (ipin ti o pari). Iṣẹ-ṣiṣe: Ṣe atunwo iṣeto FEA mi ni isalẹ ati ṣe atokọ ti o padanu/awọn aaye eewu. Ọrọ: Aluminiomu idadoro apa, aimi fifuye 6 kN, ijọ lati 2 boluti, awọn ohun elo ti agbara ikore 240 MPa. Ihamọ: Isopọmọ adirẹsi, ominira apapo, ipo aala ati awọn akọle awoṣe ohun elo lọtọ. Ijade: Akojọ ayẹwo + fun ohun kan 'dara/ewu/ape'.
Awoṣe 2 - Apẹrẹ ti awọn adanwo (DOE) igbero:
Ipa: Iwọ jẹ alamọran ti o dara ju.Iṣẹ-ṣiṣe: Ṣe iṣeduro apẹẹrẹ DOE daradara fun awọn oniyipada oniru 5. Oro: Awọn iyipada ati awọn sakani wọn: [kọ awọn sakani lainidi].Idi: Fa minimization, budget 40 real runs.Output: Sampling method + how many point + justification. Fi afikun afikun idaji.
Awoṣe 3 - Itumọ abajade awoṣe aropo:
Ipa: Onimọ-jinlẹ data + ẹlẹrọ CAE. Iṣẹ-ṣiṣe: Tumọ awọn metiriki aṣiṣe asọtẹlẹ ti awoṣe aropo mi. Ọrọ: R2 = 0.94, tumọ si aṣiṣe pipe = 8 MPa, aaye ti o buru julọ ni eti aaye apẹrẹ. Ihamọ: Jẹ kedere nipa igbẹkẹle ni awọn egbegbe; sọ fun mi iru awọn oludije nilo ijẹrisi pẹlu olutayo gidi. Ijade: Itumọ + ami iyasọtọ oludije ti o nilo lati rii daju.
Àdàkọ 4 - Ìtumọ̀ ìtumọ̀ ìdíwọ̀n ìpilẹ̀ṣẹ̀:
Ipa: Iwọ jẹ onimọran apẹrẹ ti ipilẹṣẹ.Iṣẹ-ṣiṣe: Akọsilẹ ọrọ asọye iṣoro apẹrẹ ipilẹṣẹ fun akọmọ engine.Context: Awọn ebute oko oju omi 3 ti o wa titi, iwọn didun eewọ wa, ibi-afẹde ti o kere ju, ohun elo ti a sọ aluminiomu, ọna iṣelọpọ jẹ simẹnti.Output: Loads | awọn ihamọ | afojusun | iṣelọpọ ite tabili.
Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia
Ibere ailagbara:
Fẹẹrẹfẹ nkan yii.
Abajade ko daju; Iru ẹru wo, kini ohun elo, iru idiwo ko ṣe akiyesi. AI yoo fun a jeneriki, asan idahun.
Ibere ti o lagbara:
Ipa: Iwọ jẹ ẹlẹrọ CAE. Iṣẹ-ṣiṣe: Daba awọn ọgbọn oriṣiriṣi 3 lati tan imọlẹ akọmọ atẹle ni awọn ofin ti ọpọ (topology, ohun elo, apakan). Ọrọ: Irin akọmọ, 3 kN aimi + fifuye gbigbọn, ifosiwewe ailewu gbọdọ wa ni itọju o kere ju 1.5, simẹnti gbọdọ wa ni iṣelọpọ. Ihamọ: Kọ ere ti o nireti ati ewu fun ilana kọọkan; maṣe kede eyikeyi aba 'ailewu' laisi idanwo. Ijade: Ilana | ifoju ibi-ere | ewu | igbeyewo ijerisi.
Awọn aṣiṣe ti o wọpọ
- Asise awọn surrogate awoṣe fun awọn ti gidi solver. Awọn surrogate awoṣe asọtẹlẹ; Ojutu gangan ati idanwo ti ara jẹri awọn oludije ikẹhin.
- Bypassing ominira nẹtiwọki. Apapọ isokuso le gbejade abajade ti o dabi ailewu ṣugbọn o lewu nitootọ.
- Ipo ala ti ko tọ. “Ifosiwewe aabo” n tàn jẹ ti oju iṣẹlẹ ikojọpọ gangan jẹ aṣiṣe.
- Ko ṣe akiyesi extrapolation. Awọn asọtẹlẹ ti o lọ si ita aaye apẹrẹ le jẹ aṣiṣe ni ipalọlọ.
- Igbagbe iṣelọpọ. Jiometirika Organic ti o lẹwa jẹ asan ti ko ba le ṣe simẹnti tabi ẹrọ.
Ni akojọpọ
- CAE, FEA ati CFD ṣe idanwo apẹrẹ lori kọnputa ṣaaju apẹrẹ ti ara; Wọn wuwo ati lọra.
- Awọn awoṣe surrogate ati apẹrẹ ipilẹṣẹ ṣe iyara ilana yii pọ si pẹlu AI, ṣugbọn wọn ko rọpo olutaja gidi ati idanwo ti ara.
- Abajade kikopa kọọkan gbọdọ jẹ ifọwọsi ni awọn ofin ti isọdọkan, ominira apapo, ipo ala ati awoṣe ohun elo.
- Awọn awoṣe surrogate jẹ igbẹkẹle ni interpolation ṣugbọn eewu ni afikun; ti o dara ju oludije ti wa ni nigbagbogbo timo pẹlu awọn gidi ojutu.
Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe
Yan apakan kan (fun apẹẹrẹ akọmọ console). (1) Kọ si ibi-afẹde, awọn idiwọ ti o wa titi, ati awọn oniyipada apẹrẹ lati jẹ iṣapeye. (2) Ṣe agbejade ọrọ asọye iṣoro apẹrẹ ipilẹṣẹ ti ipilẹṣẹ pẹlu Awoṣe 4. (3) Jẹ ki AI ṣapejuwe iṣan-iṣẹ awoṣe aropo kan ki o beere “igbesẹ wo ni Emi kii yoo fo” ki o ṣe iṣiro idahun pẹlu awọn ìdákọró mẹta. (4) Sọ idanwo ti ara ti iwọ yoo ṣe lati jẹrisi abajade.
akojọ ayẹwo
- [] Mo ṣe alaye ibi-afẹde iṣapeye ati awọn idiwọ ti o wa titi.
- [] Mo ṣe afihan iyatọ laarin awoṣe surrogate ati oluyanju gidi lori tọ.
- [] Mo ti ngbero convergence ati nẹtiwọki ominira ayẹwo.
- [] Mo rii daju pe awọn ipo aala ṣe afihan oju iṣẹlẹ ikojọpọ gangan.
- [] Mo ṣafikun igbesẹ ti ifẹsẹmulẹ awọn oludije ti o dara julọ pẹlu ojutu gidi + idanwo ti ara.
- [] Mo fi iṣelọpọ sinu atokọ bi ami-ami kan.