Chức năng này khả dụng cho một số mẫu liên kết tham số được chọn trong bộ mẫu định sẵn của IDEA StatiCa. Trong phiên bản 26.0, chỉ một số lượng giới hạn mẫu hỗ trợ dự đoán, nhưng phạm vi này sẽ được mở rộng dần trong các phiên bản tiếp theo.
Đối với các mẫu được hỗ trợ, hệ số sử dụng dự đoán được hiển thị trực tiếp trong khung cảnh, cho phép nắm ngay khả năng chịu lực dự kiến của cấu hình hiện tại. Giá trị hiển thị là giá trị ước tính do mô hình học máy tạo ra.
Phương pháp dự đoán
Hệ số sử dụng dự đoán dựa trên mô hình học máy được huấn luyện trên một tập dữ liệu lớn gồm các phương án 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 tự động.
Tất cả các mô hình này đều được tính toán đầy đủ bằng phân tích tiêu chuẩn của IDEA StatiCa Connection. Dựa trên kết quả đó, một mô hình học máy được huấn luyện để dự đoán hệ số sử dụng của mẫu đối với các tổ hợp tham số mới chưa được tính toán trước.
Phương pháp này cho phép ước tính nhanh hệ số sử dụng của liên kết mà không cần 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 xét đến hình học và các tham số của mẫu, cũng như 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 mã, kích thước bu lông hoặc khoảng cách đến mép), hệ số sử dụng dự đoán được cập nhật ngay lập tức. Nhờ đó, người dùng có thể nhanh chóng đánh giá cấu hình hiện tại đang gần hay xa 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 phải chạy tính toán đầy đủ nhiều lần. Dự đoán cung cấp phản hồi tức thời khi thay đổi tham số.
Khi đã hài lòng với hệ số sử dụng dự đoán, kiểm tra cuối cùng luôn phải được thực hiện bằng cách chạy tính toán ứng suất - biến dạng tiêu chuẩn. Chỉ kết quả tính toán mới phản ánh đúng kiểm tra tiêu chuẩn thực tế theo tiêu chuẩn đã chọn.
Cách tiếp cận này đẩy nhanh đáng kể quá trình thiết kế, vì không còn cần phải kiểm tra bằng tính toán từng phương án thiết kế trung gian.
Dự đoán hiển thị trong khung cảnh
Nếu dự án có nhiều hiệu ứng tải trọng, hệ số sử dụng dự đoán hiển thị trong khung cảnh luôn tương ứng với hiệu ứng tải trọng làm 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 phản ánh mẫu có hệ số sử dụng cao nhất, chứ không phải hệ số sử dụng của toàn bộ nút liên kết, vì sự tương tác giữa các mẫu kết hợp không được xét đến.
Có thể xem hệ số sử dụng dự đoán của từng mẫu bằng cách chọn riêng từng mẫu. Điều này cho phép người dùng đánh giá hệ số sử dụng ước tính của từng mẫu một cách độc lập, đồng thời lưu ý rằng giá trị hiển thị không biểu thị ứng xử kết hợp của toàn bộ mô hình liên kết.
Hạn chế
Hệ số sử dụng dự đoán nhằm cung cấp một ước tính nhanh trong quá trình thiết kế liên kết. Khi diễn giải giá trị hiển thị, cần hiểu rõ các giả thiết được sử dụng khi huấn luyện mô hình học máy và những hạn chế vốn có phát sinh từ đó.
Các hạn chế sau áp dụng cho hệ số sử dụng dự đoán:
1 Các lưu ý về tải trọng
- Số thành phần tải trọng hạn chế – Quá trình huấn luyện của mỗi mẫu chỉ bao gồm hai hoặc ba thành phần tải trọng (ví dụ: N, Vz và My). Các thành phần tải trọng khác không được xét đến trong dự đoán. Nếu các thành phần này có vai trò quyết định đối với ứng xử của liên kết, hệ số sử dụng dự đoán có thể khác đáng kể so với kết quả tính toán.
- Chỉ xét cấu kiện được liên kết – Dự đoán chỉ xét các tải trọng đặt lên cấu kiện được liên kết. Các tải trọng tác dụng lên cấu kiện đỡ không được đưa vào. Khi cấu kiện đỡ chịu tải đáng kể, kết quả tính toán có thể bất lợi hơn nhiều so với dự đoán.
2 Các giả thiết mô hình hóa
- Giả thiết đường hàn đối đầu (CJP) – Các mô hình được huấn luyện với giả thiết là đường hàn đối đầu (CJP). Do đó, kích thước đường hàn không được phản ánh trong hệ số sử dụng dự đoán. Nếu khả năng chịu lực của đường hàn có vai trò quyết định, dự đoán có thể khác đáng kể so với kết quả tính toán. Tự động thiết kế đường hàn với hệ số vượt cường độ, cho cường độ toàn phần, độ dẻo tối thiểu hoặc ước tính khả năng chịu lực có sẵn trong menu ngữ cảnh của phần tử dự án.
- Bu lông loại chịu ép mặt luôn được giả thiết có mặt phẳng cắt đi qua phần ren.
- Yêu cầu cài đặt dự án mặc định – Hệ số sử dụng dự đoán chỉ cho kết quả đáng tin cậy khi cài đặt dự án trùng với cài đặt được sử dụng khi 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 việc chia đoạn.
3 Khả năng áp dụng
- Chỉ áp dụng cho các tiêu chuẩn thiết kế EN và AISC.
- Các mẫu Neo chưa được huấn luyện
- Chỉ khi chọn phân tích Ứng suất - biến dạng.
- Yêu cầu có kết nối Internet.
4 Các thay đổi đối với mẫu
- Thay đổi ở tab Developer và sơ đồ kết cấu – Nếu người dùng chỉnh sửa mẫu trong tab Developer (ví dụ: xóa tham số, thay đổi giới hạn tham số) hoặc chọn một cấu kiện đỡ khác, dự đoán sẽ không khả dụng. Trong những trường hợp này, thuật toán không thể kiểm soát mức độ khác biệt của liên kết đã chỉnh sửa so với mẫu gốc đã được huấn luyện.
- Thay đổi hình học – Một số thay đổi chưa được phản ánh trong hệ số sử dụng dự đoán. Ví dụ, các thay đổi về góc hoặc độ lệch tâm trục của cấu kiện được liên kết không được xét đến, và trong những trường hợp đó, hệ số sử dụng dự đoán có thể khác đáng kể so với kết quả tính toán.
- Các 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 được hiển thị, nhưng ảnh hưởng của thao tác đó không được đưa vào 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. Tuy nhiên, tương tác giữa các mẫu không được xét đến.
Các thành phần tải trọng được mẫu xét đến được liệt kê bên dưới các hiệu ứng tải trọng — ví dụ: "Template 1 considers only Vz and My of Member B1".
Giới hạn dưới và giới hạn trên của tập dữ liệu huấn luyện được hiển thị ngay trong các tham số, với giá trị màu đỏ khi nằm ngoài khoảng này. Giá trị vẫn được áp dụng — chỉ được cảnh báo, không bị chặn.
Lưu ý cuối cùng
Hệ số sử dụng dự đoán luôn cần được hiểu là một giá trị ước tính. Các công cụ học máy không thể thay thế tính toán kết cấu đầy đủ do kỹ sư thực hiện.
Dự đoán có thể tiết kiệm đáng kể thời gian trong quá trình tối ưu hóa liên kết nhờ cho phép so sánh nhanh các cấu hình tham số khác nhau.
Các hạn chế nêu trên sẽ dần giảm đi khi quy trình học máy và các tập dữ liệu huấn luyện được mở rộng. Đồng thời, số lượng mẫu tham số được hỗ trợ chức năng dự đoán sẽ tiếp tục tăng.
Phát hành trong IDEA StatiCa phiên bản 26.0, cập nhật trong phiên bản 26.1.
