Материалыг хэмнэхийн тулд сталь бүтэцтүүдийн дундаж огтлосыг хэрхэн сонгож, сайжруулах вэ?

Уламжлалт төмөр бетон бүтээцүүдийн төлөплөлт яагаад илүүдүүн материал ашигладаг?

Хадгалуурлугүүдийн дүүрэн: нэг төрлийн хөндлөн огтлос ба аюулгүй байдлын хязгаар

Ихэнх зөөврийн барилга нь хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ хэвээрээ Энэ нь инженерчлэлийн хэрэгцээний тухай биш юм. Энэ нь илүү их зүйлсийг үргэлж хэрхэн хийснийг, хүмүүс эрсдэлээс айж байгаагаа харуулж байна. Барилгын инженерүүд нь бүх бүтцийн хэмжээнд стандарт халуун дулаанаар эргэлдсэн багана ашигладаг, зарим хэсэгт тийм ч их хүч шаардагдахгүй ч гэсэн. Үр дүн нь юу болсон бэ? Бид дунджаар 30% илүү зэс хаядаг. Энэ нь салбарын туршлаганаас харагдаж байгаа юм. Мэдээж AISC 360-22 зэрэг барилгын дүрэм нь маш сайн шалтгаантай байдаг ч тэдгээрийг бодит дарамт талуудыг харгалзангүйгээр хатуу хэрэглэх нь бүтцийн янз бүрийн хэсэгт өөр өөр хүч нөлөөлдөг гэдгийг орхидог. Энэ нь бид ямар ч ачаалалгүй газарт зайлшгүй зэс хэрэглэх болно гэсэн үг юм.

Нүүрсний үйлдвэрлэл, тээвэрлэлт, нүүрстөрөгчийн агууламж

Нүүрсний хаягдалтай холбоотой уламжлалт загварууд нь дараах зардлыг нэмэгдүүлж байгаль орчинд нөлөөлдөг:

• Үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй байдал оптимизацийн хийгдээгүй хэсгүүд нь 40% илүү холбогч ажил (Фабрикаторуудын зөвлөл, 2023).
• Тээврүүн үр дүнтэй бүсгүй байдал хэт том хүчинд орж буй гишүүд нь түргэн хүртүүлэлтийн жин болон түлшний хэрэглээг 25%-иар ихэсгэнэ.
• Багтаасан нүүрстөрөгч нэмэлт нэг тонн гуурсан гуурсын хувьд 1,85 тонн CO₂ ялгаруулна (Дэлхийн гуурсан климатын зөвлөл).
  Эдгээр хүчин зүйлс нь бүхэлд нь төслийн амьдралын циклд зарцуулж буй нийт зардлыг 15–20%-иар өсгөнө — стресс-үүднүүр хоосон шатны шийдлүүдтэй харьцуулж, бүтцүүдийн үр дүнтэй бүсгүй байдал юм ухааныг юм ухааныг ёс суртахунд нь сайжруулж, аюулгүй байдлыг хангаж үл тусгана.

Гуурсан бүтцүүдийн үр дүнтэй бүсгүй байдалд зориулж стресс-үүднүүр хөндлөн огтлосон хэсгүүдийн оптимизацийн арга

Зарчим: Хөндлөн огтлосон хэсгүүдийн шинж чанаруудыг бүсгүй бүсгүйд орж буй хавтгай, нугалах, хөндлөн хүчнүүдтэй тохируулах

Инженерүүд бүтцийн хэсгүүдийн хэлбэрийг зөвхөн хамгийн их хэрэгцээтэй цэгт харахаас илүүтэйгээр доторх хүчний хэрхэн ажилладагтай нь харьцуулахад л бодит үр ашигтай байдал эхэлнэ. Аксийн сэвтэл, бүдэх момент, шилжилт зэрэг хүч нь багана болон суурь дээр тогтмол байдаггүй. Тэд тэтгэвэрт ойрхон эсвэл дунд цэгт ойрхон ихэсч, дараа нь бусад газар буурдаг. Ухаалаг загвар нь шаардлагатай үед хажуугийн хэсгийг өөрчлөх, магадгүй тэдгээр фланжүүдийг буурч, цаасан гүнзгийрүүлэлттэй тоглох, эсвэл өөр өөр профилийг өөр хооронд солих гэсэн үг юм. Энэ нь хэрэгцээгүй материалыг тэдгээр нь тийм ч их ажил хийдэггүй хэсэгт нь хасаж өгдөг. Жишээ нь суурь. Доод хэсэг нь ихэвчлэн дээрээс хуримтлагдсан бүх жингээс авч явахын тулд дээрээс илүү өндөр байрладагтай харьцуулахад илүү гуталтай фланж хэрэгтэй байдаг. Чангизи, Жалалпур нарын 2017 онд хийсэн судалгаагаар ийм төрлийн тохируулга нь аюулгүй байдлын стандартыг зөрчихгүйгээр бүтээн байгуулалтын хүрээний зэс ашиглалтыг 15-30 хувиар бууруулж чадна. Энэ бүхэн практикт ямар харагдаж байна вэ? Эдгээр оновчтой байдлыг бий болгоход орсон бодит алхамгуудын талаар ярилцъя...

• Шинжилгээний загвараас дотоод хүчний хүрээ үүсгэх
• Тодорхой цэгүүд дээр шаардлагатай огтлолын модуль, талбай ба хөндлөн хүчийн төдийхүүр тооцоолох
• Тухайн хүрээнд хангах төвсгөлт эсвэл хуваагдмал профилийг сонгох — илүү бүтээхгүй, дутуу бүтээхгүй

Хэрэгсэлт интеграци: RFEM ба Robot Structural Analysis программахуудад хүрээ үндэслэлт бүснүүрлэл

RFEM ба Robot Structural Analysis зэрэг орчин үеийн программахууд нь хүрээ үндэслэлт бүснүүрлэлийн логикыг автоматаар гүйцэтгүйн. Эдгээр хэрэгсэлүүд гишүүнүүдийг бүтээж болох хуваагдмал хэсгүүдэд хувааж — хүрээний доторх хүрээний дагуу тогтмол огтлолын хүрээнийг оноох хамгийн их нийлмүүр хүчлэл жишээлбэл, 20 метр урт балка дараах бүснүүрлэлт ашиглан сонгож болойн:

Бүсийн хязгаарууд нь сечин тодорхойлолтууд дээр ажиллах алгоритмуудын тусламжтайгаар дахин дахин нарийсаж, нийт жинг хорогдуулах зорилгоор, гэтэд бодит амьдралд тавигдах шаардлагууд — жишээлбэл, хамгийн бага хэрчмийн урт ба үйлдвэрлэлд боломжтой хязгаарууд — хангагдахын тулд улам нарийсаж байдаг. Энэ процессын үр дүнд гарч ирдэг шийдлүүд нь онолын үүднээс хамгийн үр дүнтэй бөөрсөг шийдлүүдтэй харьцуулж, бодитоор бүтээж болох шийдлүүдтэй хамгийн тохиромжтой дундаж бүсийг олж өгдөг. Ихэнхдээ стандарт хайрцаг хэлбэрт дизайн-уудад харьцуулж, материал хэрэгцээний хэмжээ 10 хувь, хүртэл 25 хувь хүртэл бүүр багасдаг. Бүтээл бүтнэд, шалгаж, давхин шалгаж дуусгасан материалын бүртгэл, мөн үйлдвэрлэлд зориулж бүрдүүлсэн дэлгэрэнгүй чертежүүд бүтнэ. Эдгээр баримтнууд проектыг гүйцэтгэгчид рүү шилжүүлэх үед, бүх зүйлийг анхнаас тайлбарлахын оронд, их хялбарчилж өгдөг.

Практик зэс бүтэцтүүн оптимизаци: Онолын ба үйлдвэрлэлийн бодит бүтэцтүүнийг тэнцвэрт оруулах

Каталогын хязгаарлалт: Онолын оптимумын утгууд яагаад ихэвчлэн бүхлэд хүртэмүүн сеченийн хувилбаруудтай таарахгүй

Оптимичлалтын алгоритмүүд математик төгс хэмжээтэй байх ёстой хэмжээнүүдийг тодорхойлох үед бодит дэлхийн цаазат үйлдвэрлэгчид стандарт хэмжээний зурвасыг баримталдаг. Барилгын үйл ажиллагаанд ашигладаг бээлий, суудас, суваг нь зөвхөн тодорхой хэмжээгээр байдаг. Хэрэв хэн нэгэн нь ямар нэг зүйлээ сайн хүсэхгүй, эсвэл өөрийн гэсэн загвартай бол үйлдвэрлэгчдэд зориулсан үнэтэй тоног төхөөрөмж солих, хүлээх хугацааг урт болгох, мэргэжлийн ажилчдад зориулсан нэмэлт мөнгө зарцуулах хэрэгтэй. Бид стандарт үзүүлэлтээс хэтрэх нь үйлдвэрлэлийн зардлыг 30-50 хувиар өсгөж байгаа тохиолдлуудыг үзсэн. Үүний улмаас ихэнх инженерүүд дараагийн том хэмжээг сонгодог. Энэ нь нэг бүрэлдэхүүнд шаардлагатайээс 5-15 хувиар илүү цахилгаан хэрэглэдэг. Энэ нь тогтвортой байдлыг хангахын тулд бидний хүссэн бүх зүйлд зөрчилдөж, нэмэлт материалын нүүрстөрөгчийн хаягдлыг нэмэгдүүлж, зардал хэмнэх боломжийг нь алдаж байна. Сэтгэлзүйн болон практикийн хоорондын энэ зөрчлийг арилгахын тулд цаасан дээр зүгээр л сайн харагдахгүй, цаасан хэрхэн үйлдвэрлэгдэж, хүргэгддэг талаар бодох илүү сайн оптималжуулалтын арга хэрэгцээтэй.

Баталгаажуулсан ажлын урсгал: Хийгүйдэлт хувьсагчдын генетик алгоритм ба үйлдвэрлэлт штрафын функцүүд

Генетик алгоритмууд (GA) стандарт огтлолыг тасралтгүй параметрүүд биш, харин хийгүйдэлт хувьсагчдын хэлбэрт хандаж, каталогын тохирохгүйнгүйг арилгана. Энэ мета-хайрхан алгоритм нь бүтээмжтэй шийдлийн ойрхон цуглуулалтад чиглэн, бүх төрлийн боломжит хослолуудын мянганыг үнэлдэг — үүн дотор бүтээмжтэй шийдлүүд рүү нийлүүлэх үүрэгтэй бүрхүүл сонголтын бүрхүүлт зүй тогтноо дагуу үнэлдэг. Чухамдаа, штрафын функцүүд нь бодит дэлхийн хязгаарлалтуудыг шууд тохирох үзүүрлүүн функцт включин хийдэг:

Энэ аргыг RFEM-тэй хослуулж ашиглаж, улмаар традиционайт арга зүйн харьцуулалтад 12–18 хувьд цөөн гуурсан гөлөм шаардлагатай болой. Систем нь сонгож авсан бүх огтлолын хувилбаруудыг үнэнд үүрдийн дэлгүүрүүдээс худалдан авах, ердийн төхөөрөмжүүдээр холбож, хэвийн түрүүлүүр замаар хөөрүүлж чадахыг хангана. Өмнөх үед зөвхөн онолын математик байсан зүйлс нь одоо барилдахчид газар дээр шууд ажиллуулж чадах юм болой. Инженерүүд нарийн нарийн тооцоог хавчих, харин гүйцэтгэгчид өдөр тутам ажиллах дурлаж, мөн танил бүх материалүүдтэй ажиллой. Онол ба практик хоорондын энэ холбоо нь аюулгүй бүх стандартуудыг хадгалан, нийтдөө үнэд хэмнэлт оруулой.

НӨАТ-ын хэсэг

Хуучин гуурсан гөлөм бүтэцтүүн дизайн-ийн гол дутагдал юу вэ?

Түүнд түүнд төвөгтэй бүтэцтүүн хүрээлэн бүх огтлолын хувилбаруудын нэг төрлийн хэрэглээ ба илүүдэл аюулгүй бүх стандартуудын улмаар материалын илүүдэл хэрэглээ үүсдөө, үүн дотор гуурсан гөлөм илүүдэл хэрэглээ үүсдөө.

Хүчлэлт-дүрэмдүүн аргын тусламжтайгаар гуурсан гөлөм бүтэцтүүн үр дүнтүүлэг хэрхэн сайжирой?

Бүтцүүдийн хэсгүүдийг үнэнд харгалзах хүчний шаардлагатай тааруулж, төвөгтэй материал ашиглалтыг багасгаж, зардлыг хамгийн бага түвшинд держин, орчинд үзүүрлэх нөлөөг багасгана.

Сталь оптимизацид генетик алгоритмууд яагаад ашигладаг?

Генетик алгоритмууд нь бодит дүрсүүд ба хүссэн дүрсүүдийн хоорондын зөрүүдийг шийдвэрлэхдээ бодит дүрсүүдийн хязгаарлалтуудыг тооцож, боломжтой шийдлүүдийг үнэлдэг.