Chức năng này khả dụng cho các mẫu liên kết tham số được chọn trong bộ mẫu định sẵn của IDEA StatiCa. Trong phiên bản 26.0, chỉ một số lượng hạn chế các mẫu hỗ trợ tính năng dự đoán, nhưng phạm vi bao phủ sẽ được mở rộng dần trong các phiên bản tương lai.
Đối với các mẫu được hỗ trợ, hệ số sử dụng dự đoán được hiển thị trực tiếp trong khung cảnh, cung cấp phản hồi tức thì về khả năng chịu lực dự kiến của cấu hình hiện tại. Giá trị hiển thị là ước tính được tạo ra bởi mô hình học máy.
Phương pháp dự đoán
Hệ số sử dụng dự đoán dựa trên mô hình học máy được huấn luyện trên tập dữ liệu lớn gồm các biến thể liên kết đã được tính toán trước. Đối với mỗi mẫu tham số được hỗ trợ, hàng chục nghìn mô hình với các tổ hợp tham số khác nhau đã được tạo ra tự động.
Tất cả các mô hình này đều được tính toán đầy đủ bằng phân tích IDEA StatiCa Connection tiêu chuẩn. Dựa trên kết quả, một mô hình học máy được huấn luyện để dự đoán hệ số sử dụng của mẫu cho các tổ hợp tham số mới chưa được tính toán tường minh trước đó.
Phương pháp này cung cấp ước tính nhanh về hệ số sử dụng liên kết mà không cần chạy tính toán đầy đủ sau mỗi lần thay đổi tham số.
Cách đánh giá dự đoán
Đối với mỗi mẫu tham số được hỗ trợ, mô hình học máy xem xét hình học và các tham số của mẫu, cùng với các thành phần tải trọng được áp dụng trong quá trình huấn luyện.
Khi người dùng thay đổi một tham số của mẫu (ví dụ: chiều dày bản, kích thước bu lông, hoặc khoảng cách cạnh), hệ số sử dụng dự đoán được cập nhật ngay lập tức. Điều này cho phép người dùng đánh giá nhanh xem cấu hình hiện tại đang gần hơn hay xa hơn so với khả năng chịu lực dự kiến.
Lợi ích của hệ số sử dụng dự đoán đối với người dùng
Nhờ hệ số sử dụng dự đoán, người dùng có thể tối ưu hóa cấu hình liên kết mà không cần chạy lại tính toán đầy đủ nhiều lần. Dự đoán cung cấp phản hồi tức thì trong quá trình thay đổi tham số.
Khi người dùng hài lòng với hệ số sử dụng dự đoán, việc kiểm tra xác nhận cuối cùng phải luôn được thực hiện bằng cách chạy tính toán ứng suất/biến dạng tiêu chuẩn. Chỉ kết quả tính toán mới đại diện cho kiểm tra tiêu chuẩn thiết kế thực tế theo tiêu chuẩn được chọn.
Phương pháp này giúp tăng tốc đáng kể quá trình thiết kế, vì không còn cần thiết phải kiểm tra từng biến thể thiết kế trung gian bằng tính toán.
Hiển thị dự đoán trong khung cảnh
Nếu nhiều hiệu ứng tải trọng được định nghĩa trong dự án, hệ số sử dụng dự đoán hiển thị trong khung cảnh luôn tương ứng với hiệu ứng tải trọng mà liên kết đạt hệ số sử dụng cao nhất. Dự đoán cho các hiệu ứng tải trọng khác không được hiển thị đồng thời.
Tương tự, khi hai hoặc nhiều mẫu tham số được sử dụng trong một mô hình liên kết, hệ số sử dụng dự đoán hiển thị trong khung cảnh đại diện cho mẫu có hệ số sử dụng cao nhất, không phải hệ số sử dụng của nút liên kết tổng thể, vì sự tương tác giữa các mẫu kết hợp không được tính đến.
Hệ số sử dụng dự đoán cho từng mẫu riêng lẻ có thể được xem bằng cách chọn từng mẫu riêng biệt. Điều này cho phép người dùng đánh giá hệ số sử dụng ước tính của từng mẫu một cách độc lập, trong khi lưu ý rằng giá trị hiển thị không đại diện cho hành vi kết hợp của toàn bộ mô hình liên kết.
Hạn chế
Hệ số sử dụng dự đoán được thiết kế để cung cấp ước tính nhanh trong quá trình thiết kế liên kết. Khi diễn giải giá trị hiển thị, điều quan trọng là phải hiểu các giả định được sử dụng trong quá trình huấn luyện mô hình học máy và các hạn chế vốn có xuất phát từ chúng.
Các hạn chế sau áp dụng cho hệ số sử dụng dự đoán:
1 Xem xét tải trọng
- Thành phần tải trọng hạn chế – Quá trình huấn luyện của mỗi mẫu chỉ bao gồm hai thành phần tải trọng (ví dụ: Vz và My), với các trường hợp neo được huấn luyện cho ba thành phần. Các thành phần tải trọng khác không được xem xét cho dự đoán. Nếu các thành phần này quyết định hành vi của liên kết, hệ số sử dụng dự đoán có thể khác đáng kể so với kết quả tính toán.
- Chỉ cấu kiện được liên kết – Dự đoán chỉ xem xét tải trọng tác dụng lên cấu kiện được liên kết. Tải trọng tác dụng lên cấu kiện đỡ không được bao gồm. Khi cấu kiện đỡ chịu tải trọng đáng kể, kết quả tính toán có thể kém thuận lợi hơn đáng kể so với dự đoán.
2 Giả định mô hình hóa
- Giả định hàn đối đầu (CJP) – Các mô hình được huấn luyện với giả định hàn đối đầu (CJP). Do đó, kích thước mối hàn không được phản ánh trong hệ số sử dụng dự đoán. Nếu khả năng chịu lực của mối hàn là quyết định, dự đoán có thể khác đáng kể so với kết quả tính toán. Thiết kế tự động mối hàn với hệ số dư bền, cho cường độ đầy đủ, độ dẻo tối thiểu, hoặc ước tính khả năng chịu lực có sẵn trong menu ngữ cảnh của mục dự án.
- Yêu cầu cài đặt dự án mặc định – Hệ số sử dụng dự đoán chỉ cho kết quả đáng tin cậy nếu cài đặt dự án khớp với các cài đặt được sử dụng trong quá trình huấn luyện. Điều này có nghĩa là phải sử dụng cài đặt Dự án mặc định, đặc biệt là hệ số an toàn, cài đặt lưới, chiều dài mặc định và phân chia đoạn.
3 Tính khả dụng
- Chỉ dành cho tiêu chuẩn thiết kế EN và AISC.
- Chỉ khi phân tích Ứng suất–Biến dạng được chọn.
- Yêu cầu kết nối Internet.
4 Sửa đổi mẫu
- Tab Nhà phát triển và thay đổi sơ đồ kết cấu – Nếu người dùng sửa đổi mẫu trong tab Nhà phát triển (ví dụ: xóa tham số, thay đổi giới hạn tham số) hoặc chọn cấu kiện đỡ khác, tính năng dự đoán sẽ không khả dụng. Trong những trường hợp như vậy, thuật toán không thể kiểm soát mức độ khác biệt của liên kết đã sửa đổi so với mẫu được huấn luyện ban đầu.
- Thay đổi hình học – Một số thay đổi hình học chưa được phản ánh trong hệ số sử dụng dự đoán. Ví dụ, việc thay đổi góc hoặc độ lệch tâm trục của cấu kiện được liên kết không được tính đến, và trong những trường hợp như vậy, hệ số sử dụng dự đoán có thể khác đáng kể so với kết quả tính toán.
- Thao tác bổ sung – Nếu một thao tác bổ sung được thêm vào mẫu (ví dụ: sườn tăng cứng), hệ số sử dụng dự đoán vẫn sẽ được hiển thị, nhưng hiệu ứng của thao tác đó không được bao gồm trong dự đoán.
5 Nhiều mẫu
- Khi nhiều mẫu được sử dụng trong một mô hình liên kết, hệ số sử dụng của từng mẫu có thể được dự đoán riêng biệt. Tuy nhiên, sự tương tác lẫn nhau giữa chúng không được xem xét.
Nhận xét cuối
Hệ số sử dụng dự đoán phải luôn được hiểu là một ước tính. Các công cụ học máy không thể thay thế tính toán kết cấu đầy đủ được thực hiện bởi kỹ sư.
Dự đoán có thể mang lại tiết kiệm thời gian đáng kể trong quá trình tối ưu hóa liên kết bằng cách cho phép so sánh nhanh các cấu hình tham số khác nhau.
Các hạn chế được liệt kê sẽ dần được giảm bớt khi quá trình học máy và tập dữ liệu huấn luyện được mở rộng thêm. Đồng thời, số lượng mẫu tham số được hỗ trợ với chức năng dự đoán sẽ tiếp tục tăng.
