🔎Сначала была идея машинного обучения результатов подборов свайных полей, но в ходе обучения нейросетей родилась идея гибридного решателя нового поколения классического МКЭ. Который воплотит в себе скорость нейросетей и точность классического МКЭ.
🔹В 2022 году коллеги из Stanford и Oregon State University смогли теоретически ускорить свой решатель до 115 раз быстрее классического решателя для задач строительной механики на GPU.
🔹Скорость нашего нового решения до 18 000 раз быстрее всех существующих решений основанных на классическом МКЭ, включая Ansys, Abaqus, Nastran, LS-Dyna и прочее.
🔹В большинстве задач наш новый гибридный решатель классического МКЭ рассчитывает свайное поле быстрее чем пользователь нажимает на кнопку "расчет", примерно за 0.05 секунды при 100 000 уравнений.
🔹Мы постарались сделать инструмент максимально прозрачным, пользователь сам сможет менять параметры СЛАУ и отслеживать параметры сходимости уравнений на каждой итерации оптимизации свайного поля.
🔹Наш гибридный решатель очень требователен к GPU и как и нейросети , требует объем видеопамяти не менее 4Gb.
🔹SmartPile - обновленный инструмент расчета и оптимизации свайных полей, выйдет в декабрьском обновлении.
🔹Для большинства свайных полей SmartPile потребуется 1 секунда на видеокарте RTX 4090 чтобы найти оптимальное положение и количество свай. А сколько на это уйдет у человека с классическими инструментами расчета и моделирования ?
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👏8🔥7👍2❤1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Демонстрация возможностей инструмента SmartPile - автоматизация оптимизации свайных полей на новом решателе.
Суть работы довольно простая, SmartPile после 0 итерации расчета вычисляет усилия сжатия в каждой свае и находит % слабых свай, % регулирует пользователь через UI. Далее на каждой i-той итерации % самых ненагруженных свай удаляется из расчётной схемы и вычисляются новые усилия в сваях. Число конечных итераций регулирует пользователь. Получается некий аналог математической "эрозии" свай.
Каждый раз при изменении параметров расчет всех итераций повторяется с 0, таким образом тольок на данном видео произошло около 5000 расчетов свайного поля, что невозможно совершить в классических САПР.
Это идеальная задача для машинного обучения без итераций находить положение свай и нагрузку на их, но благодаря скорости нового решателя мы отказались от 100% использования только нейросетей.
Суть работы довольно простая, SmartPile после 0 итерации расчета вычисляет усилия сжатия в каждой свае и находит % слабых свай, % регулирует пользователь через UI. Далее на каждой i-той итерации % самых ненагруженных свай удаляется из расчётной схемы и вычисляются новые усилия в сваях. Число конечных итераций регулирует пользователь. Получается некий аналог математической "эрозии" свай.
Каждый раз при изменении параметров расчет всех итераций повторяется с 0, таким образом тольок на данном видео произошло около 5000 расчетов свайного поля, что невозможно совершить в классических САПР.
Это идеальная задача для машинного обучения без итераций находить положение свай и нагрузку на их, но благодаря скорости нового решателя мы отказались от 100% использования только нейросетей.
👍8🔥5
В новый инструмент SmartPile вынесли настройку жесткости свай ( жесткость пружины в Т/м) . Увеличивая и или уменьшая жесткость можно моментально видеть результат распределения напряжений в сваях.
Для наглядности мы уменьшили расстояние между сваями почти до "0".
Максимальное усилие в сваях отличается в 2 раза между вариантами. Это происходит из за того, что очень жесткие сваи не дают изгибаться фундаментной плите и перераспределять НДС расчетной схемы. В итоге почти все усилия распределяются локально на соседние с пилонами сваи.
А при низком значении жёсткости сваи, они меньше сопротивляются и по мере их сжатия под плитой , сваи более равномерно включаются в работу от мест приложение нагрузок.
Для наглядности мы уменьшили расстояние между сваями почти до "0".
Максимальное усилие в сваях отличается в 2 раза между вариантами. Это происходит из за того, что очень жесткие сваи не дают изгибаться фундаментной плите и перераспределять НДС расчетной схемы. В итоге почти все усилия распределяются локально на соседние с пилонами сваи.
А при низком значении жёсткости сваи, они меньше сопротивляются и по мере их сжатия под плитой , сваи более равномерно включаются в работу от мест приложение нагрузок.
👍5
Новый инструмент автоматизации проектирования свайного поля SmartPile проходит уже финальные этапы тестирования.
И в ходе тестирования был выявлен "не баг а фича", если выставить одинаковый шаг свай и их размер а так же размер КЭ, то мы получаем равномерное поле нагрузок на грунт от здания под фундаментной плитой.
А что бы перевести давление в Т/м2, необходимо нагрузку на сваю разделить на площадь КЭ.
В приведенном примере мы получим 3.7 / (0.2*0.2) = 92.5 Т/м2.
И в ходе тестирования был выявлен "не баг а фича", если выставить одинаковый шаг свай и их размер а так же размер КЭ, то мы получаем равномерное поле нагрузок на грунт от здания под фундаментной плитой.
А что бы перевести давление в Т/м2, необходимо нагрузку на сваю разделить на площадь КЭ.
В приведенном примере мы получим 3.7 / (0.2*0.2) = 92.5 Т/м2.
👍3
Как вы считаете , что дает более точную картину распределения давления на сваи при их оптимизации ?
Anonymous Poll
8%
Более точная картина распределения при удалении, сразу после 0 итерации расчета, большого % свай
52%
Более точная картина распределения при удалении небольшого % свай за большое число итераций расчетов
24%
На каждом объекте разный подход и нет единого варианта решения
16%
Любой вариант оптимизации дает одинаковый результат
❤1
SmartPile полностью готов и в качестве теста мы сравнили результаты расчета PromCore с Лирой САПР 2021.
🔹Кто часто работает с Лирой САПР замечал что по краям схем часто возникают труднообъяснимые напряжения.
🔹Данное сравнение так же не стало исключением. Если в центре здания значения более менее сходятся с PromCore , то в схеме Лиры САПР искажение Rz КЭ57 на углах схемы.
🔹Лира САПР и PromCore решают в данных примерах одну и ту же физическую задачу, но разными численными методами.
Расхождение по углам схемы - это в первую очередь особенности дискретизации и описания краевых условий.
🔹Разница решения краевого поведения КЭ в разных программах - это по сути авторское решение, какую математику заложил разработчик, с той и будет сходиться все решение системы уравнений.
🔹В первых версиях нового решателя для инструмента SmartPile, мы так же сталкивались со схожей ситуацией как в Лира САПР, но решили изменить математику поведения.
🔹По своей сути вы видите результаты двух разных математических решений краевой задачи и при этом которые сходятся.
🔹 Парадокс в том , что если из-за определенных граничных условий на краях схемы реакции в сваях завышенные или заниженные, то все решение СЛАУ будет пытаться уравновеситься, что бы выполнить главное условие равновесия Pz = Rz.
В Лире САПР Pz = Rz = 52 935 т. В PromCore Pz = Rz = 52 444 т.
🔹Кто часто работает с Лирой САПР замечал что по краям схем часто возникают труднообъяснимые напряжения.
🔹Данное сравнение так же не стало исключением. Если в центре здания значения более менее сходятся с PromCore , то в схеме Лиры САПР искажение Rz КЭ57 на углах схемы.
🔹Лира САПР и PromCore решают в данных примерах одну и ту же физическую задачу, но разными численными методами.
Расхождение по углам схемы - это в первую очередь особенности дискретизации и описания краевых условий.
🔹Разница решения краевого поведения КЭ в разных программах - это по сути авторское решение, какую математику заложил разработчик, с той и будет сходиться все решение системы уравнений.
🔹В первых версиях нового решателя для инструмента SmartPile, мы так же сталкивались со схожей ситуацией как в Лира САПР, но решили изменить математику поведения.
🔹По своей сути вы видите результаты двух разных математических решений краевой задачи и при этом которые сходятся.
🔹 Парадокс в том , что если из-за определенных граничных условий на краях схемы реакции в сваях завышенные или заниженные, то все решение СЛАУ будет пытаться уравновеситься, что бы выполнить главное условие равновесия Pz = Rz.
В Лире САПР Pz = Rz = 52 935 т. В PromCore Pz = Rz = 52 444 т.
👍8
В декабрьском обновлении появится новая функция по расчёту эффективности на сейсмику.
При активации данной функции в FEMnet можно получить расстояние между центром масс и центром жесткости на кручение здания. Чем выше это значение, тем хуже для сопротивляемости здания на сейсмическое воздействие.
Но для простоты измерения эффективности мы ввели безразмерный интегральный индекс, что означает его значение:
🔹0.00 - 0.03: план очень центрирован, кручение минимально
🔹0.03 - 0.10: рациональный план несущих конструкций
🔹более 0.10: заметная плановая эксцентриситетность, в сейсмике будут проблемы.
На картинках 2 примера. В одном примере ЛЛУ по центру и здание симметричное по обоим плоскостям, как итог интегральный показатель равен 0.008. А вот если сдвинуть ЛЛУ в край здания, то показатель вырастает до 0.199.
Ссылок на нормативы и научные статьи разных стран с данным показателем очень много. Для примера.
В разных странах интегральный показатель имеет разные ограничения, например по Eurocode 8, ASCE 7 и индийского IS 1893 ( 0.05 – зелёный, 0.05–0.15 – жёлтый, >0.15 – красный).
В нормах РФ упоминание данного показателя в СП 14.13330.2018 п.5.16.
В СП267.1325800.2016 п.7.9.2.19
При активации данной функции в FEMnet можно получить расстояние между центром масс и центром жесткости на кручение здания. Чем выше это значение, тем хуже для сопротивляемости здания на сейсмическое воздействие.
Но для простоты измерения эффективности мы ввели безразмерный интегральный индекс, что означает его значение:
🔹0.00 - 0.03: план очень центрирован, кручение минимально
🔹0.03 - 0.10: рациональный план несущих конструкций
🔹более 0.10: заметная плановая эксцентриситетность, в сейсмике будут проблемы.
На картинках 2 примера. В одном примере ЛЛУ по центру и здание симметричное по обоим плоскостям, как итог интегральный показатель равен 0.008. А вот если сдвинуть ЛЛУ в край здания, то показатель вырастает до 0.199.
Ссылок на нормативы и научные статьи разных стран с данным показателем очень много. Для примера.
В разных странах интегральный показатель имеет разные ограничения, например по Eurocode 8, ASCE 7 и индийского IS 1893 ( 0.05 – зелёный, 0.05–0.15 – жёлтый, >0.15 – красный).
В нормах РФ упоминание данного показателя в СП 14.13330.2018 п.5.16.
В СП267.1325800.2016 п.7.9.2.19
🔥10❤2👍2
В декабрьском обновлении PromCore изменится механизм выгрузки модели в DXF формате.
Мы переработали механизм экспорта, увеличили производительность за счет многопоточной обработки информации. Модель на картинках занимает 446 Мб.
Время выгрузки модели здания из PromCore теперь занимает 10 секунд. В Revit загрузка данной DXF модели занимает 8 минут.
Мы переработали механизм экспорта, увеличили производительность за счет многопоточной обработки информации. Модель на картинках занимает 446 Мб.
Время выгрузки модели здания из PromCore теперь занимает 10 секунд. В Revit загрузка данной DXF модели занимает 8 минут.
👍6
Версия 4.1 программы PromCore готова и станет доступна примерно в 18:00 по мск. Что нового:
🔹Инструмент автоматизации расчета фундаментов SmartPile, реализующий МКЭ полностью на GPU. Подробная статья по ссылке.
При работе в SmartPile понадобится видеокарта объемом не менее 8 Gb.
🔹Оптимизация свайных полей.
🔹Расчет фундаментных плит на естественном основании.
🔹Учет сейсмических характеристик здания при сравнении вариантов с помощью FEMnet.
🔹Возможность изменять ширину, высоту и нагрузки на стены.
🔹Реализован многопоточный алгоритм выгрузки DXF моделей из PromCore.
🔹Возможность сохранения и восстановления параметров подбора пилонов в настройках PromCore.
🔹Инструмент автоматизации расчета фундаментов SmartPile, реализующий МКЭ полностью на GPU. Подробная статья по ссылке.
При работе в SmartPile понадобится видеокарта объемом не менее 8 Gb.
🔹Оптимизация свайных полей.
🔹Расчет фундаментных плит на естественном основании.
🔹Учет сейсмических характеристик здания при сравнении вариантов с помощью FEMnet.
🔹Возможность изменять ширину, высоту и нагрузки на стены.
🔹Реализован многопоточный алгоритм выгрузки DXF моделей из PromCore.
🔹Возможность сохранения и восстановления параметров подбора пилонов в настройках PromCore.
🔥8👍3❤1
При тестировании SmartPile на слабых видеокартах была выявлена одна закономерность, которую можно обойти и выполнять расчеты по детализации на уровне рекомендуемых видеокарт.
🔹В операционной системе Windows существует функция TDR - timeout detection and recovery. Она отвечает за поиск проблем между видеодрайвером и приложением. Если видеодрайвер не отвечает более 2 секунд после получения информации от приложения, то TDR обновляет видеодрайвер и обнуляет задачи отправленные на видеодрайвер видеокарты.
🔹У нас не получилось обойти это ограничение на бюджетных видеокартах с объемом 4 Gb за счет кодинга в самом PromCore.
🔹Но решение есть у самого Nvidia на сайте. Они рекомендуют в этом случае увеличить переменную отвечающую за время отклика до 10 секунд.
🔹Мы протестировали на слабом ПК с видеокартой ниже рекомендуемой (4Gb) и результат оказался положительным,
🔹К сожалению Nvidia решает эту проблему на своей стороне для видеокарт нового поколения в обновлениях видеодрайвера. А для старых видеокарт, у которых катастрофически мало контейнеров для обработки необходимой информации - Nvidia уже не вкладывается в их техническую поддержку.
🔹Инструкция по увеличению TDR до 10 секунд по ссылке, вопрос №2 в категории вопросы / ответы.
🔹В операционной системе Windows существует функция TDR - timeout detection and recovery. Она отвечает за поиск проблем между видеодрайвером и приложением. Если видеодрайвер не отвечает более 2 секунд после получения информации от приложения, то TDR обновляет видеодрайвер и обнуляет задачи отправленные на видеодрайвер видеокарты.
🔹У нас не получилось обойти это ограничение на бюджетных видеокартах с объемом 4 Gb за счет кодинга в самом PromCore.
🔹Но решение есть у самого Nvidia на сайте. Они рекомендуют в этом случае увеличить переменную отвечающую за время отклика до 10 секунд.
🔹Мы протестировали на слабом ПК с видеокартой ниже рекомендуемой (4Gb) и результат оказался положительным,
🔹К сожалению Nvidia решает эту проблему на своей стороне для видеокарт нового поколения в обновлениях видеодрайвера. А для старых видеокарт, у которых катастрофически мало контейнеров для обработки необходимой информации - Nvidia уже не вкладывается в их техническую поддержку.
🔹Инструкция по увеличению TDR до 10 секунд по ссылке, вопрос №2 в категории вопросы / ответы.
👍4