Esta funcionalidade está disponível para modelos de ligação paramétricos selecionados, incluídos no conjunto predefinido do IDEA StatiCa. Na versão 26.0, apenas um número limitado de modelos suporta a previsão, mas a cobertura será gradualmente alargada em versões futuras.
Nos modelos suportados, a utilização prevista é apresentada diretamente na cena, fornecendo uma indicação imediata da capacidade esperada da configuração atual. O valor apresentado representa uma estimativa gerada por um modelo de aprendizagem automática.
O método de previsão
A utilização prevista baseia-se num modelo de aprendizagem automática treinado com um grande conjunto de dados de variantes de ligação previamente calculadas. Para cada modelo paramétrico suportado, foram gerados automaticamente dezenas de milhares de modelos com diferentes combinações de parâmetros.
Todos estes modelos foram integralmente calculados com a análise padrão do IDEA StatiCa Connection. Com base nos resultados, foi treinado um modelo de aprendizagem automática para prever a utilização do modelo para novas combinações de parâmetros que não tinham sido calculadas explicitamente.
Esta abordagem fornece uma estimativa rápida da utilização da ligação, sem exigir um cálculo completo após cada alteração de parâmetros.
Como é avaliada a previsão
Para cada modelo paramétrico suportado, o modelo de aprendizagem automática considera a geometria e os parâmetros do modelo, bem como as componentes de carga aplicadas durante o treino.
Quando o utilizador modifica um parâmetro do modelo (por exemplo, a espessura da chapa, a dimensão do parafuso ou as distâncias aos bordos), a utilização prevista é atualizada imediatamente. Isto permite ao utilizador avaliar rapidamente se a configuração atual está mais próxima ou mais afastada da capacidade esperada.
As vantagens da utilização prevista para o utilizador
Graças à utilização prevista, o utilizador pode otimizar a configuração da ligação sem executar repetidamente o cálculo completo. A previsão fornece uma resposta instantânea durante as alterações de parâmetros.
Quando o utilizador estiver satisfeito com a utilização prevista, a verificação final deve ser sempre realizada através do cálculo tensão-deformação padrão. Apenas o resultado calculado reflete a verificação normativa real de acordo com o regulamento selecionado.
Esta abordagem acelera significativamente o processo de dimensionamento, uma vez que deixa de ser necessário verificar por cálculo todas as variantes intermédias da solução.
Previsão apresentada na cena
Se estiverem definidos vários efeitos da ação no projeto, a utilização prevista apresentada na cena corresponde sempre ao efeito da ação em que a ligação atinge a utilização mais elevada. As previsões para os outros efeitos da ação não são apresentadas em simultâneo.
De igual modo, quando são utilizados dois ou mais modelos paramétricos num único modelo de ligação, a utilização prevista apresentada na cena reflete o modelo mais utilizado, e não a utilização da junta no seu conjunto, porque a interação entre os modelos combinados não é tida em conta.
As utilizações previstas para cada modelo podem ser consultadas selecionando cada modelo em separado. Isto permite ao utilizador avaliar a utilização estimada de cada modelo de forma independente, tendo presente que o valor apresentado não representa o comportamento combinado de todo o modelo de ligação.
Limitações
A utilização prevista destina-se a fornecer uma estimativa rápida durante o dimensionamento da ligação. Ao interpretar o valor apresentado, é importante compreender os pressupostos utilizados no treino do modelo de aprendizagem automática e as limitações inerentes que daí resultam.
Aplicam-se as seguintes limitações à utilização prevista:
1 Considerações sobre as cargas
- Componentes de carga limitadas – O treino de cada modelo incluiu apenas duas ou três componentes de carga (por exemplo, N, Vz e My). As restantes componentes de carga não são consideradas na previsão. Se essas componentes forem decisivas para o comportamento da ligação, a utilização prevista pode diferir significativamente do resultado calculado.
- Apenas o elemento ligado – A previsão considera apenas as cargas aplicadas ao elemento ligado. As cargas que atuam no elemento de suporte não são incluídas. Quando o elemento de suporte está sujeito a cargas significativas, o resultado calculado pode ser substancialmente menos favorável do que a previsão.
2 Pressupostos de modelação
- Pressuposto de soldaduras de topo (CJP) – Os modelos foram treinados partindo do princípio de soldaduras de topo (CJP). Por isso, a dimensão da soldadura não se reflete na utilização prevista. Se a capacidade da soldadura for decisiva, a previsão pode diferir significativamente do resultado calculado. O autodimensionamento de soldaduras com sobrerresistência, para resistência total, ductilidade mínima ou estimativa da capacidade está disponível no menu de contexto do item do projeto.
- Considera-se sempre que os parafusos do tipo apoio têm um plano de corte na rosca.
- Necessidade das definições predefinidas do projeto – A utilização prevista só fornece resultados fiáveis se as definições do projeto corresponderem às utilizadas durante o treino. Isto significa que devem ser utilizadas as definições predefinidas do projeto, em particular os coeficientes de segurança, as definições da malha, os comprimentos predefinidos e a divisão em segmentos.
3 Disponibilidade
- Apenas para as normas de cálculo EN e AISC.
- Os modelos de ancoragem não foram treinados
- Apenas quando está selecionada a análise tensão-deformação.
- É necessária uma ligação à Internet.
4 Modificações do modelo
- Alterações no separador Developer e no esquema estrutural – Se o utilizador modificar o modelo no separador Developer (por exemplo, removendo parâmetros ou alterando limites de parâmetros) ou selecionar um elemento de suporte diferente, a previsão deixa de estar disponível. Nestes casos, o algoritmo não consegue controlar em que medida a ligação modificada difere do modelo treinado original.
- Alterações geométricas – Algumas ainda não estão refletidas na utilização prevista. Por exemplo, as alterações do ângulo ou da excentricidade do eixo do elemento ligado não são consideradas e, nesses casos, a utilização prevista pode diferir significativamente do resultado calculado.
- Operações adicionais – Se for adicionada uma operação adicional ao modelo (por exemplo, um enrijecedor), a utilização prevista continuará a ser apresentada, mas o efeito dessa operação não está incluído na previsão.
5 Vários modelos
- Quando são utilizados vários modelos num mesmo modelo de ligação, a utilização de cada modelo pode ser prevista separadamente. No entanto, a sua interação mútua não é tida em conta.
As componentes de carga abrangidas pelo modelo são listadas nos efeitos da ação — por exemplo, "O modelo 1 considera apenas Vz e My do elemento B1".
Os limites inferior e superior do conjunto de dados de treino são apresentados nos próprios parâmetros, com os valores a vermelho quando se encontram fora desses limites. O valor continua a ser aplicado — é sinalizado, não bloqueado.
Observação final
A utilização prevista deve ser sempre entendida como uma estimativa. As ferramentas de aprendizagem automática não podem substituir um cálculo estrutural completo realizado por um engenheiro.
A previsão pode proporcionar poupanças de tempo significativas durante a otimização da ligação, ao permitir a comparação rápida de diferentes configurações de parâmetros.
As limitações enumeradas diminuirão gradualmente à medida que o processo de aprendizagem automática e os conjuntos de dados de treino forem alargados. Em simultâneo, o número de modelos paramétricos suportados com funcionalidade de previsão continuará a aumentar.
Lançado na versão 26.0 do IDEA StatiCa, atualizado na versão 26.1.
