Navrhujte přípoje během několika kliknutí!

Není čas na odpočinek

Proč je tak důležité snažit se držet krok s trendy v oblasti inovací? Jedním slovem: Produktivita. Není žádným tajemstvím, že počet nových stavebních inženýrů a studentů na technických univerzitách klesá. Bohužel se očekává, že se toto číslo v budoucnu bude spíše snižovat než zvyšovat.

Mezitím nároky na vývoj a návrh, rychlejší výstavba v rozvojových zemích, potřeby bydlení a snaha o optimalizaci nákladů či dopadu na životní prostředí vedou k potřebě kratších termínů projektů. S menším počtem lidí a větším objemem práce se zvýšená produktivita stává nezbytností.

Naštěstí nám technologie umožňují tyto požadavky splnit a dokončit návrhy během minut, což by tradičními metodami trvalo mnohem déle.

Co dál?

Skutečnou otázkou je: jaké máme možnosti? Upřímně řečeno, je jich mnoho. Skoro by z toho člověk mohl zešílet! Klíčové je jim porozumět, a prvním krokem je vůbec zjistit, co je na trhu k dispozici. IDEA StatiCa nabízí několik možností, jak navrhnout přípoje jen s pár kliknutími. Některé z nich existují už nějakou dobu, zatímco jiné, jako parametrické šablony a automatický návrh svarů a šroubů pomocí strojového učení (AI), byly představeny teprve nedávno v nejnovější verzi IDEA StatiCa v24.0. Pojďme se na to rovnou podívat blíže.

Parametry v IDEA StatiCa a parametrické šablony 

Zaměřím se na parametry, které lze nastavit přímo v IDEA StatiCa, a na parametrické šablony, protože jsou mým absolutním favoritem. Skvělé na tom je, že z nich mohou těžit jak velmi zkušení odborníci, tak i začátečníci. 

Prakticky kdokoliv může aktivovat vývojářský režim/záložku v aplikaci IDEA StatiCa Connection. Zde můžete nastavit parametry, které lze propojit s konkrétními komponentami na základě vámi zadané logiky. Když tedy upravíte jednu komponentu, ostatní propojené prvky se automaticky přizpůsobí.

Podívejte se například na obrázek níže. Mohu zadat, že pokud se změní šířka rozšiřovacího plechu, změní se podle mého nastavení i poloha výztuh. Stejně tak u všech svarů atd. Tímto způsobem mohu vzájemně propojit více vlastností, čímž ušetřím značný čas tím, že se vyhnu opakovaným ručním úpravám, kdykoli je potřeba provést změnu.

Začínáte chápat, o co jde?

Ve verzi 24.0 jsme tyto parametry posunuli o něco dál. Do knihovny Connection Library jsme zavedli parametrické šablony, dostupné přímo v aplikaci. Nyní nejenže můžete využívat existující šablony a použít je pro odpovídající topologie, ale můžete si také prohlédnout jejich nastavení při vytváření vlastních přípojů. Samozřejmě si můžete šablony, které si upravíte, uložit pro další použití nebo je sdílet s ostatními ve vaší firmě.

Toto je jen rychlý nástin toho, jak to funguje. Pokud chcete znát více technických podrobností, přečtěte si související poznámky k vydání nebo si tuto možnost prozkoumejte přímo v aplikaci.

Pokusím se uvést několik možných příkladů pracovních postupů, kde shledávám použití parametrických šablon nejužitečnějším a kde z této funkce můžete těžit i vy.

• Pracujete na složité konstrukci (hala letiště, stadion nebo cokoli jiného), kde se topologie přípojů v rámci jednoho projektu opakuje. Místo opakování stejných operací pokaždé znovu můžete definovat jedinou šablonu, kterou lze znovu použít. Poté upravíte jednotlivé parametry v sekci Design pomocí jednoduchých vstupů.
• Jako senior inženýr dohlížející na juniorního kolegu chcete zachovat plnou kontrolu nad modelem a zároveň zajistit efektivní ověření zbývajících přípojů. Nejprve vytvoříte model, kterému důvěřujete. Poté může váš juniorní kolega upravovat rozměry, aniž by měnil samotný model, čímž se vyhnete potřebě dalších operací.

• Pracujete na offshore konstrukcích, kde se neustále opakují stejné typy přípojů. Uložte si své parametrické šablony pro opětovné použití napříč více projekty.

Věřím, že vás napadnou i další způsoby využití parametrizace. Podívejme se ale, co dalšího zde máme, protože zvyšování efektivity nespočívá pouze v parametrizaci. K dispozici jsou i další alternativní možnosti pro návrh přípojů. 

Automatický návrh komponent 

Od nynějška můžete zapomenout na navrhování svar po svaru. Co byste řekli na to, jen kliknout na tlačítko a nechat velikosti navrhnout automaticky? V IDEA StatiCa máme několik možností pro svary, ale také něco pro šrouby.

Svary lze navrhnout automaticky podle odhadu únosnosti nebo podle pevnosti spojovaných plechů (úroveň duktility), v závislosti na tom, kterou možnost zvolíte.

Návrh svaru podle duktility se počítá podle vzorců z norem. Hlavními vstupy jsou zde tloušťka a materiál spojovaných plechů, ze kterých se následně stanoví hodnoty pro svary. K dispozici jsou tři úrovně duktility, ze kterých můžete vybírat: Minimální duktilita/Plná pevnost/Nadměrná pevnost

Stručně řečeno, jde o to, co od chování svaru očekáváte a kde jej chcete použít. Návrh na minimální duktilitu zajišťuje, že nedojde ke křehkému lomu, přičemž stále umožňuje plastifikaci ve svaru (svar stále selže jako první). Druhá možnost (plná pevnost) vede k silnějšímu svaru a v praxi to znamená, že únosnost svaru je vyšší než únosnost plechu (jako první dochází k plastifikaci plechu). Algoritmus návrhu svaru na nadměrnou pevnost vede k ještě silnějším svarům, díky čemuž jsou svary výrazně pevnější než spojovaný plech. Cílem je zvýšit bezpečnost při plastických přístupech k návrhu a při cyklickém zatížení, jako je seizmické zatížení.

Kromě výše uvedené možnosti existuje i návrh svaru podle odhadu únosnosti. A to je TA inovace. 

O výhodách AI bylo řečeno mnohé. Nastal čas pro praktické aplikace, a konečně přichází něco nového místo pouhých již známých chatbotů. S automatizovanými návrhy, ať už se jedná o svary nebo šrouby, vstupujeme do zcela jiné dimenze, pokud jde o zrychlení procesů. Tato funkce, přizpůsobená pro projekty podle Eurokódu (EN), odhaduje únosnost všech svarů v modelu. Využívá data ze strojového učení zahrnující tisíce modelů svarů podrobených různým zatěžovacím scénářům. Proces odhadu únosnosti zohledňuje jak návrh přípoje, tak účinky zatížení.

Podobná možnost byla vyvinuta pro šrouby. Automatický návrh šroubů ve smyku může navrhnout efektivní řešení pro žiletky nebo přeplátování s ohledem na smykové zatížení. Rozmístění šroubů se automaticky upravuje tak, aby odolalo zatížení při zachování stanovené úrovně využití.

Co si o tom myslíte? Řekl bych, že jde zatím o poměrně pokročilé věci. Spousta možností, a pokračujeme dál... 

Parametrický návrh pomocí pluginu Grasshopper 

S naším tématem souvisí také možnost parametrického návrhu pomocí pluginu Grasshopper, ale to je natolik obsáhlé téma, že se lépe hodí pro samostatný článek. Zatím si každý, koho toto téma zajímá, může prohlédnout náš již odvysílaný webinář na stejné téma.

Budoucnost je tady

Jak vidíte, existuje mnoho způsobů, jak zefektivnit váš pracovní postup. S rostoucím tlakem na produktivitu se snažíme nabízet i funkce, které mohou pomoci urychlit vaše návrhy. Doporučuji vyzkoušet je jednotlivě a přizpůsobit je konkrétním návrhům, na kterých pracujete. I když se to zpočátku může zdát náročné, výhody těchto nových možností brzy převáží nad počátečními obtížemi.