Cette fonctionnalité est disponible pour certains modèles d'assemblage paramétriques inclus dans l'ensemble prédéfini d'IDEA StatiCa. Dans la version 26.0, seul un nombre limité de modèles prend en charge la prédiction, mais la couverture sera progressivement étendue dans les versions futures.
Pour les modèles pris en charge, le taux de travail prédit est affiché directement dans la scène, ce qui donne un retour immédiat sur la capacité attendue de la configuration actuelle. La valeur affichée représente une estimation générée par un modèle d'apprentissage automatique.
La méthode de prédiction
Le taux de travail prédit repose sur un modèle d'apprentissage automatique entraîné sur un large jeu de données de variantes d'assemblage pré-calculées. Pour chaque modèle paramétrique pris en charge, des dizaines de milliers de modèles numériques avec différentes combinaisons de paramètres ont été générés automatiquement.
Tous ces modèles ont été entièrement calculés avec l'analyse standard d'IDEA StatiCa Connection. À partir des résultats, un modèle d'apprentissage automatique a été entraîné pour prédire le taux de travail du modèle pour de nouvelles combinaisons de paramètres qui n'avaient pas été calculées explicitement au préalable.
Cette approche fournit une estimation rapide du taux de travail de l'assemblage sans nécessiter un calcul complet après chaque modification de paramètre.
Comment la prédiction est évaluée
Pour chaque modèle paramétrique pris en charge, le modèle d'apprentissage automatique prend en compte la géométrie et les paramètres du modèle, ainsi que les composantes de charge appliquées lors de l'entraînement.
Lorsque l'utilisateur modifie un paramètre du modèle (par exemple l'épaisseur de platine, la taille des boulons ou les distances aux bords), le taux de travail prédit est mis à jour immédiatement. L'utilisateur peut ainsi évaluer rapidement si la configuration actuelle est plus proche ou plus éloignée de la capacité attendue.
Les avantages du taux de travail prédit pour l'utilisateur
Grâce au taux de travail prédit, l'utilisateur peut optimiser la configuration de l'assemblage sans lancer le calcul complet de manière répétée. La prédiction fournit un retour instantané pendant les modifications de paramètres.
Lorsque l'utilisateur est satisfait du taux de travail prédit, la vérification finale doit toujours être effectuée en lançant le calcul standard contrainte-déformation. Seul le résultat calculé reflète la véritable vérification normative selon la norme sélectionnée.
Cette approche accélère considérablement le processus de conception, car il n'est plus nécessaire de vérifier par le calcul chaque variante intermédiaire.
Prédiction affichée dans la scène
Si plusieurs effets de charge sont définis dans le projet, le taux de travail prédit affiché dans la scène correspond toujours à l'effet de charge pour lequel l'assemblage atteint le taux de travail le plus élevé. Les prédictions pour les autres effets de charge ne sont pas affichées simultanément.
De même, lorsque deux modèles paramétriques ou plus sont utilisés dans un même modèle d'assemblage, le taux de travail prédit affiché dans la scène reflète le modèle le plus sollicité, et non le taux de travail de l'assemblage dans son ensemble, car l'interaction entre les modèles combinés n'est pas prise en compte.
Les taux de travail prédits pour chaque modèle peuvent être consultés en sélectionnant chaque modèle séparément. L'utilisateur peut ainsi évaluer le taux de travail estimé de chaque modèle indépendamment, tout en gardant à l'esprit que la valeur affichée ne représente pas le comportement combiné de l'ensemble du modèle d'assemblage.
Limites
Le taux de travail prédit est destiné à fournir une estimation rapide lors de la conception d'un assemblage. Pour interpréter la valeur affichée, il est important de comprendre les hypothèses utilisées lors de l'entraînement du modèle d'apprentissage automatique ainsi que les limites qui en découlent.
Les limites suivantes s'appliquent au taux de travail prédit :
1 Considérations relatives aux charges
- Composantes de charge limitées – L'entraînement de chaque modèle n'a inclus que deux ou trois composantes de charge (par exemple N, Vz et My). Les autres composantes de charge ne sont pas prises en compte dans la prédiction. Si ces composantes sont déterminantes pour le comportement de l'assemblage, le taux de travail prédit peut différer sensiblement du résultat calculé.
- Élément assemblé uniquement – La prédiction considère uniquement les charges appliquées à l'élément assemblé. Les charges agissant sur l'élément porteur ne sont pas incluses. Lorsque l'élément porteur est fortement chargé, le résultat calculé peut être nettement plus défavorable que la prédiction.
2 Hypothèses de modélisation
- Soudures bout à bout (CJP) supposées – Les modèles ont été entraînés en supposant des soudures bout à bout (CJP). La dimension de la soudure n'est donc pas reflétée dans le taux de travail prédit. Si la résistance de la soudure est déterminante, la prédiction peut différer sensiblement du résultat calculé. L'autodimensionnement des soudures avec surrésistance, pleine résistance, ductilité minimale ou estimation de la capacité est disponible dans le menu contextuel de l'élément du projet.
- Les boulons de type appui sont toujours supposés avoir un plan de cisaillement dans le filetage.
- Paramètres de projet par défaut requis – Le taux de travail prédit n'offre des résultats fiables que si les paramètres du projet correspondent à ceux utilisés lors de l'entraînement. Cela signifie que les paramètres de projet par défaut doivent être utilisés, en particulier les coefficients de sécurité, les paramètres de maillage, les longueurs par défaut et la division en segments.
3 Disponibilité
- Uniquement pour les normes de calcul EN et AISC.
- Les modèles d'ancrage ne sont pas entraînés
- Uniquement lorsque l'analyse contrainte-déformation est sélectionnée.
- Une connexion Internet est requise.
4 Modifications du modèle
- Onglet Developer et modifications du schéma structurel – Si l'utilisateur modifie le modèle dans l'onglet Developer (par exemple en supprimant des paramètres ou en modifiant des limites de paramètres) ou sélectionne un autre élément porteur, la prédiction n'est plus disponible. Dans ces cas, l'algorithme ne peut pas contrôler dans quelle mesure l'assemblage modifié diffère du modèle d'origine utilisé pour l'entraînement.
- Modifications géométriques – Certaines n'ont pas encore été prises en compte dans le taux de travail prédit. Par exemple, les modifications de l'angle ou de l'excentricité d'axe de l'élément assemblé ne sont pas prises en compte, et dans ces cas, le taux de travail prédit peut différer sensiblement du résultat calculé.
- Opérations supplémentaires – Si une opération supplémentaire est ajoutée au modèle (par exemple un raidisseur), le taux de travail prédit sera toujours affiché, mais l'effet de cette opération n'est pas inclus dans la prédiction.
5 Modèles multiples
- Lorsque plusieurs modèles sont utilisés dans un même modèle d'assemblage, le taux de travail de chaque modèle peut être prédit séparément. Cependant, leur interaction mutuelle n'est pas prise en compte.
Les composantes de charge couvertes par le modèle sont répertoriées sous les effets de charge, par exemple : "Le modèle 1 considère uniquement Vz et My de l'élément B1".
Les bornes inférieure et supérieure du jeu de données d'entraînement sont indiquées dans les paramètres eux-mêmes, avec des valeurs en rouge lorsqu'elles sont dépassées. La valeur reste appliquée : elle est signalée, mais non bloquée.
Remarque finale
Le taux de travail prédit doit toujours être compris comme une estimation. Les outils d'apprentissage automatique ne peuvent pas remplacer un calcul structurel complet réalisé par un ingénieur.
La prédiction peut permettre un gain de temps significatif lors de l'optimisation de l'assemblage, en autorisant une comparaison rapide de différentes configurations de paramètres.
Les limites énumérées diminueront progressivement à mesure que le processus d'apprentissage automatique et les jeux de données d'entraînement s'étendront. Parallèlement, le nombre de modèles paramétriques pris en charge avec la fonctionnalité de prédiction continuera d'augmenter.
Publié dans IDEA StatiCa version 26.0, mis à jour dans la version 26.1.
