усы2

Стой под стрелой

Поступки и мысли, о которых могу вспомнить не краснея

Previous Entry Поделиться Next Entry
Инопланетяне строят дома. Нет
усы2
tonsky

Возможно, вам уже попадалась в интернете эта картинка:

Чего только про нее не пишут:

Что за престарелый дядя Валера? Забегая вперед, скажу, что и 40% взято с потолка (точнее, не с потолка, а из неправильного места).

По английскому интернету тоже гуляют байки:

Тут уже Deep Learning им «предлагает варианты».

Я про всё это пишу только потому, что мне картинка на глаза попалась из таких же ненадежных источников, и я, естественно, поначалу тоже впечатлился. Типа, возможность заглянуть в чужой разум. Насекомые из фильмов Кроненберга уже вот-вот будут строить нам машины и дома. Жить будем в сотах, потому что ТАК ОПТИМАЛЬНЕЕ. ВСЁ ТАКОЕ НЕЧЕЛОВЕЧЕСКОЕ.

Оказалось городской легендой напополам с испорченным телефоном. Вот исходный пейпер и продолжение, в них «всё было не так»™. Основной фокус исследования не на найденной форме, а на возможностях 3Д-печати.

Амстердамская компания Arup взяла вот такой арт-проект:

и решила действительно, передизайнить крепежный узел. Никакого искусственного интеллекта, конечно, не звали, Deep Learning тоже не заходил. Начали с полнотелой болванки, вбили данные по предельным векторам сил и последовательно отсекали куски, где напряжение не возникало.

Конечно, это всё считалось компьютером, но:

  • По обычным формулам механики сплошных сред (или как это называется? Напряжения, упругость, итд). CADы уже сто лет как это считают и так.
  • Достаточно тупым оптимизационным итеративным алгоритмом. Параметром оптимизации взяли вес детали.
  • С огромным количеством ручного вмешательства.
  • Даже для 3Д-печати найденная форма потребовала ручной доработки (подпорки, ограничения на углы, части не могут висеть в воздухе)

Т.е. это не «компьютер предложил», а скорее компьютер помогал оператору искать решение, взяв на себя механическую работу.

Да, это всё очень впечатляет, но смысл телодвижений здесь только в том, что вот мы вроде как умеем 3Д-печатать нержавеющую сталь и поскольку мы это умеем формы теперь могут быть любыми. Дизайн-принципы, граничные условия, формулы, — всё осталось по-прежнему. Появилась возможность делать более хитрые формы, то, что раньше робот тупо не мог бы сварить потому что не мог бы подлезть в нужно место. А значит, появилось пространство для оптимизации. Это пока дороже, дольше (по их оценкам, одна деталь будет печататься 15 дней) и сложнее, но в будущем...

Более того, ребята даже не особо акцентируются на своих успехах в поисках формы. Они не разработали для этого какой-то специальный софт, скорее посчитали на том что было под рукой, как смогли. Даже впечатляюще маленький размер, получившийся во второй итерации (25% от исходного) вызван не успехами алгоритма, а тем, что они изменили крепление канатов и сделали их тоньше, что сделало всю конструкцию сильно легче. Т.е. вторая итерация — это далеко не «при прочих равных», если рассматривать оптимизацию конкретной детали.

Форма, кстати, не такая уж и особо выдающаяся, учитывая количество и разнонаправленность кабелей. Куда тянут — там и соединено. Остальное выкинуто.

Еще раз — впечатляюще, но не потому, почему пишут в интернетах. Это всё еще очень человеческий и очень практичный, функциональный дизайн.

Ну и про 40% и факт-чекинг. На картинке два «инопланетных» варианта. Ни один из виденных мной текстов, кстати, не объясняет почему. Крайний правый — это вторая итерация, в которой они взяли более тонкие кабеля и болты, что облегчило ВСЮ конструкцию на 40%. Имени «Валера» и возраста участников в пейпере тоже обнаружить не удалось.


  • 1
Э-э-э, мне попадалось только вот это: https://nplus1.ru/blog/2016/12/27/within

Про Валеру там ни слова.

Про Валеру нет, но вот это например:

> и снова оптимизировали модель детали, однако в этот раз добавили ограничения, задаваемые в том числе параметрами 3D-принтера, на котором планировалось изготовить деталь методом селективного лазерного спекания. В частности, учитывалась толщина слоя, высота рабочей камеры и количество деталей, изготавливаемых принтером за один раз. Получившуюся модель еще немного доработали вручную, изменив расположение крепежных отверстий, высоту детали и убрав материал там, где позволил структурный анализ детали.

Непонятно откуда взято. Вторая модель получилась меньше, потому что они всю структуру пересчитали с более тонкими кабелями, если я правильно понял.

> The forces in the structure are determined by the pre-stress of the cables. The self-weight of the structure is a significant contributing load as the other live loads from wind, snow, temperature or maintenance are relatively small due to the open nature of the structure and its functionality.

> A conservative reduction of 50% of the weight of the nodes was recalculated with the force density method using Oasys General Structural Analysis (Oasys GSA v8.6) to determine the influence on the pre-stress and sizes of the structural elements. A new equilibrium with smaller sized struts and cables was found. This model had similar overall behaviour when deflections and allowable stresses were compared. Both the compression in the strut and the tension in the cables is reduced by 20%, illustrated in figure 2 on the previous page. Because of the smaller elements the deflections from single load cases did increase, these were however found to be acceptable.

А про Within это объясняет, да. Он для обсчета первой версии использовался.

Я, конечно, не великий знаток английского, однако мне кажется что смысл немного в другом.

Сама деталь оказывает существенную нагрузку на кабели, а поскольку её вес в первой итерации уменьшился, то кабели для её удержания можно сделать тоньше. А если сделать кабели тоньше, то деталь можно еще уменьшить, так как тонкие кабели дают на нее меньше нагрузки. То есть рекурсия такая получается.

В принципе можно было бы и 10 раз так крутануть, глядишь еще бы в несколько раз подсократили бы размер :)

(Перечитал еще раз, и возможно, они так и делали, пока не достигли предела)



Edited at 2017-02-15 16:30 (UTC)

  • 1
?

Log in