Previsione dell'utilizzo con un modello ad apprendimento automatico

Questa funzionalità è disponibile per alcuni modelli di connessione parametrica inclusi nel set predefinito di IDEA StatiCa. Nella versione 26.0, solo un numero limitato di modelli supporta la previsione, ma la copertura sarà gradualmente ampliata nelle versioni future.

Per i modelli supportati, l'utilizzo previsto viene visualizzato direttamente nella scena, fornendo un feedback immediato sulla capacità prevista della configurazione corrente. Il valore visualizzato rappresenta una stima generata da un modello di apprendimento automatico.

Il metodo di previsione

L'utilizzo previsto si basa su un modello di apprendimento automatico addestrato su un ampio set di dati di varianti di connessione precalcolate. Per ogni modello parametrico supportato, sono state generate automaticamente decine di migliaia di modelli con diverse combinazioni di parametri.

Tutti questi modelli sono stati completamente calcolati utilizzando l'analisi standard di IDEA StatiCa Connection. Sulla base dei risultati, è stato addestrato un modello di apprendimento automatico per prevedere l'utilizzo del modello per nuove combinazioni di parametri che non erano state calcolate esplicitamente in precedenza.

L'approccio fornisce una stima rapida dell'utilizzo della connessione senza la necessità di eseguire un calcolo completo dopo ogni modifica dei parametri.

Come viene valutata la previsione

Per ogni modello parametrico supportato, il modello di apprendimento automatico considera la geometria e i parametri del modello, oltre alle componenti di carico applicate durante l'addestramento.

Quando l'utente modifica un parametro del modello (ad esempio, lo spessore della piastra, le dimensioni dei bulloni o le distanze dai bordi), l'utilizzo previsto viene aggiornato immediatamente. Ciò consente all'utente di valutare rapidamente se la configurazione attuale si avvicina o si allontana dalla capacità prevista.

I vantaggi per l'utente dell'utilizzo previsto

Grazie alla previsione dell'utilizzo, l'utente può ottimizzare la configurazione della connessione senza eseguire ripetutamente il calcolo completo. La previsione fornisce un feedback immediato durante la modifica dei parametri.

Una volta che l'utente è soddisfatto dell'utilizzo previsto, la verifica finale deve sempre essere eseguita eseguendo il calcolo standard di sollecitazione/deformazione. Solo il risultato calcolato rappresenta l'effettiva verifica del progetto in base al codice selezionato.

Questo approccio accelera notevolmente il processo di progettazione, in quanto non è più necessario verificare ogni variante intermedia di progetto mediante calcolo.

Previsione visualizzata nella scena

Se nel progetto sono definiti più effetti di carico, la previsione di utilizzo visualizzata nella scena corrisponde sempre all'effetto di carico in cui il collegamento raggiunge il massimo utilizzo. Le previsioni per gli altri effetti di carico non vengono visualizzate contemporaneamente.

Analogamente, quando si utilizzano due o più modelli parametrici all'interno di un unico modello di connessione, la previsione di utilizzo visualizzata nella scena rappresenta il modello più utilizzato, non l'utilizzo del giunto nel suo complesso, poiché l'interazione dei modelli combinati non viene presa in considerazione.

Le utilizzazioni previste per i singoli modelli possono essere visualizzate selezionando ciascun modello separatamente. In questo modo l'utente può valutare l'utilizzo stimato di ciascun modello in modo indipendente, tenendo presente che il valore visualizzato non rappresenta il comportamento combinato dell'intero modello di connessione.

Limitazioni

L'utilizzo previsto è destinato a fornire una stima rapida durante la progettazione del collegamento. Nell'interpretare il valore visualizzato, è importante comprendere le ipotesi utilizzate durante l'addestramento del modello di apprendimento automatico e le limitazioni intrinseche che ne derivano.

Le seguenti limitazioni si applicano all'utilizzo previsto:

1 Considerazioni sul carico

• Componenti di carico limitate - L'addestramento di ogni modello ha incluso solo due componenti di carico (ad esempio, Vz e My), con casi di ancoraggio addestrati per tre componenti. Le altre componenti di carico non sono state considerate per la previsione. Se queste componenti sono decisive per il comportamento della connessione, l'utilizzo previsto può differire significativamente dal risultato calcolato.
• Solo elemento collegato - La previsione considera i carichi applicati solo all'elemento collegato. I carichi che agiscono sull'elemento portante non sono inclusi. Se l'elemento portante è significativamente caricato, il risultato calcolato può essere sostanzialmente meno favorevole della previsione.

2 Ipotesi di modellazione

• Assunzione di saldature di testa (CJP) - I modelli sono stati addestrati assumendo saldature di testa (CJP). Le dimensioni delle saldature non si riflettono quindi nell'utilizzo previsto. Se la capacità della saldatura è determinante, la previsione può differire significativamente dal risultato calcolato. L'autodesign delle saldature con sovraresistenza, per piena resistenza, duttilità minima o stima della capacità è disponibile nel menu contestuale della voce di progetto.
• Sono necessarie le impostazioni predefinite del progetto - L'utilizzo previsto offre risultati affidabili solo se le impostazioni del progetto corrispondono a quelle utilizzate durante la formazione. Ciò significa che è necessario utilizzare le impostazioni predefinite del progetto, in particolare i fattori di sicurezza, le impostazioni delle maglie, le lunghezze predefinite e la divisione dei segmenti.

3 Disponibilità

• Solo per i codici di progettazione EN e AISC.
• Solo quando si seleziona l'analisi sforzo-deformazione.
• È necessaria una connessione a Internet.
  

4 Modifiche al modello

• Scheda Sviluppatore e modifiche allo schema strutturale - Se l'utente modifica il modello nella scheda Sviluppatore (ad esempio, rimuovendo parametri, cambiando i limiti dei parametri) o seleziona un elemento portante diverso, la previsione diventa non disponibile. In questi casi, l'algoritmo non può controllare quanto la connessione modificata differisca dal modello originale addestrato.
• Modifiche geometriche - Alcune modifiche geometriche non si riflettono ancora nell'utilizzo previsto. Ad esempio, la modifica dell'angolo o dell'eccentricità dell'asse dell'elemento collegato non viene presa in considerazione e, in questi casi, l'utilizzo previsto può differire significativamente dal risultato calcolato.
• Operazioni aggiuntive - Se al modello viene aggiunta un'operazione aggiuntiva (ad esempio, un irrigidimento), l'utilizzo previsto viene comunque visualizzato, ma l'effetto di tale operazione non è incluso nella previsione.
  

5 Modelli multipli

• Quando si utilizzano più modelli all'interno di un modello di connessione, l'utilizzo di ciascun modello può essere previsto separatamente. Tuttavia, la loro interazione reciproca non viene considerata.

Osservazione finale

L'utilizzo previsto deve essere sempre inteso come una stima. Gli strumenti di apprendimento automatico non possono sostituire un calcolo strutturale completo eseguito da un ingegnere.

La previsione può fornire un significativo risparmio di tempo durante l'ottimizzazione delle connessioni, consentendo un rapido confronto tra diverse configurazioni di parametri.

Le limitazioni elencate si ridurranno gradualmente con l'ampliamento del processo di apprendimento automatico e dei set di dati di addestramento. Allo stesso tempo, il numero di modelli parametrici supportati con funzionalità di previsione continuerà ad aumentare.