Tato funkce je dostupná pro vybrané parametrické šablony přípojů, které jsou součástí předdefinované sady IDEA StatiCa. Ve verzi 26.0 podporuje predikci pouze omezený počet šablon, rozsah se však bude v dalších verzích postupně rozšiřovat.
U podporovaných šablon se predikované využití zobrazuje přímo ve scéně a poskytuje okamžitou zpětnou vazbu o očekávané únosnosti aktuální konfigurace. Zobrazená hodnota představuje odhad vygenerovaný modelem strojového učení.
Metoda predikce
Predikované využití vychází z modelu strojového učení natrénovaného na rozsáhlém souboru dat předem vypočtených variant přípojů. Pro každou podporovanou parametrickou šablonu byly automaticky vygenerovány desítky tisíc modelů s různými kombinacemi parametrů.
Všechny tyto modely byly plně vypočteny standardní analýzou IDEA StatiCa Connection. Na základě výsledků byl natrénován model strojového učení, který predikuje využití šablony pro nové kombinace parametrů, jež nebyly předem explicitně vypočteny.
Tento postup poskytuje rychlý odhad využití přípoje bez nutnosti provádět úplný výpočet po každé změně parametru.
Jak se predikce vyhodnocuje
Pro každou podporovanou parametrickou šablonu zohledňuje model strojového učení geometrii a parametry šablony a také složky zatížení, které byly použity při trénování.
Když uživatel změní parametr šablony (např. tloušťku plechu, velikost šroubu nebo okrajové vzdálenosti), predikované využití se okamžitě aktualizuje. Uživatel tak může rychle posoudit, zda je aktuální konfigurace blíže očekávané únosnosti, nebo dále od ní.
Přínosy predikovaného využití pro uživatele
Díky predikovanému využití může uživatel optimalizovat konfiguraci přípoje, aniž by musel opakovaně spouštět úplný výpočet. Predikce poskytuje okamžitou zpětnou vazbu během změn parametrů.
Jakmile je uživatel s predikovaným využitím spokojen, musí být konečné ověření vždy provedeno spuštěním standardního výpočtu napětí-přetvoření. Pouze vypočtený výsledek odráží skutečné posouzení podle zvolené normy.
Tento přístup výrazně urychluje proces návrhu, protože již není nutné ověřovat výpočtem každou mezilehlou variantu návrhu.
Zobrazená predikce ve scéně
Pokud je v projektu definováno více účinků zatížení, predikované využití zobrazené ve scéně vždy odpovídá účinku zatížení, při kterém přípoj dosahuje nejvyššího využití. Predikce pro ostatní účinky zatížení se současně nezobrazují.
Obdobně, pokud je v jednom modelu přípoje použito více parametrických šablon, predikované využití zobrazené ve scéně odpovídá nejvíce využité šabloně, nikoli využití styčníku jako celku, protože interakce mezi kombinovanými šablonami není zohledněna.
Predikovaná využití jednotlivých šablon lze zobrazit samostatným výběrem každé šablony. Uživatel tak může posoudit odhadované využití každé šablony nezávisle, přičemž musí mít na paměti, že zobrazená hodnota nepředstavuje společné působení celého modelu přípoje.
Omezení
Predikované využití má poskytnout rychlý odhad při návrhu přípoje. Při interpretaci zobrazené hodnoty je důležité rozumět předpokladům použitým při trénování modelu strojového učení a z nich vyplývajícím omezením.
Pro predikované využití platí následující omezení:
1 Zatížení
- Omezené složky zatížení – Trénování každé šablony zahrnovalo pouze dvě nebo tři složky zatížení (např. N, Vz a My). Ostatní složky zatížení se v predikci neuvažují. Pokud jsou tyto složky rozhodující pro chování přípoje, může se predikované využití výrazně lišit od vypočteného výsledku.
- Pouze připojený prvek – Predikce uvažuje pouze zatížení působící na připojený prvek. Zatížení působící na nosný prvek není zahrnuto. Pokud je nosný prvek výrazně zatížen, může být vypočtený výsledek podstatně méně příznivý než predikce.
2 Předpoklady modelování
- Předpoklad koutových (CJP) svarů – Modely byly trénovány za předpokladu koutových (CJP) svarů. Velikost svaru se proto v predikovaném využití neprojeví. Pokud je rozhodující únosnost svaru, může se predikce výrazně lišit od vypočteného výsledku. V kontextové nabídce položky projektu je dostupný automatický návrh svarů s nadpevností (overstrength), pro plnou pevnost, minimální tažnost nebo odhad únosnosti.
- U šroubů namáhaných otlačením se vždy předpokládá smyková rovina v závitu.
- Nutnost výchozího nastavení projektu – Predikované využití poskytuje spolehlivé výsledky pouze tehdy, pokud nastavení projektu odpovídá nastavení použitému při trénování. To znamená, že musí být použito výchozí nastavení projektu, zejména součinitele bezpečnosti, nastavení sítě, výchozí délky a rozdělení na segmenty.
3 Dostupnost
- Pouze pro návrhové normy EN a AISC.
- Šablony Kotvení nejsou natrénovány.
- Pouze při zvolené analýze napětí-přetvoření.
- Je vyžadováno připojení k internetu.
4 Úpravy šablony
- Změny na kartě Developer a změny konstrukčního schématu – Pokud uživatel upraví šablonu na kartě Developer (např. odstraní parametry nebo změní jejich meze) nebo zvolí jiný nosný prvek, predikce přestane být dostupná. V takových případech algoritmus nedokáže posoudit, jak moc se upravený přípoj liší od původní natrénované šablony.
- Geometrické změny – Některé zatím nejsou v predikovaném využití zohledněny. Například změny úhlu nebo excentricity osy připojeného prvku se nezohledňují a v takových případech se může predikované využití výrazně lišit od vypočteného výsledku.
- Dodatečné operace – Pokud je do šablony přidána dodatečná operace (např. výztuha), predikované využití se stále zobrazuje, ale vliv této operace v predikci není zahrnut.
5 Více šablon
- Pokud je v jednom modelu přípoje použito více šablon, lze využití každé šablony predikovat samostatně. Jejich vzájemná interakce však není zohledněna.
Složky zatížení uvažované šablonou jsou uvedeny pod účinky zatížení — například „Šablona 1 uvažuje pouze Vz a My prvku B1“.
Dolní a horní meze trénovacího souboru dat jsou zobrazeny přímo u parametrů, přičemž hodnoty mimo tento rozsah jsou zobrazeny červeně. Hodnota se přesto použije — je pouze označena, nikoli zablokována.
Závěrečná poznámka
Predikované využití je třeba vždy chápat jako odhad. Nástroje strojového učení nemohou nahradit úplný konstrukční výpočet provedený inženýrem.
Predikce může poskytnout významnou úsporu času při optimalizaci přípoje tím, že umožňuje rychlé porovnání různých konfigurací parametrů.
Uvedená omezení se budou postupně snižovat s tím, jak se bude rozvíjet proces strojového učení a rozšiřovat trénovací soubory dat. Zároveň bude narůstat počet podporovaných parametrických šablon s funkcí predikce.
Vydáno ve verzi IDEA StatiCa 26.0, aktualizováno ve verzi 26.1.
