[ad_1]

نمای شیشه ای منحنی می تواند به طرز حیرت انگیزی زیبا باشد ، اما روش های ساخت سنتی بسیار گران است. پانل ها معمولاً با “خم شدن گرم” ساخته می شوند ، جایی که شیشه با استفاده از قالب یا ماشین های مخصوص گرم می شود و تشکیل می شود ، این یک فرآیند انرژی زا است که زباله های اضافی را به شکل اشکال جداگانه تولید می کند. شیشه خم سرد یک جایگزین ارزان تر است که در آن شیشه تخت خم می شود و بر روی قاب های محل کار ثابت می شود. با این وجود ، با توجه به شکنندگی مواد ، بیرون آمدن با شکلی که هم از نظر زیبایی خشنود باشد و هم خوشایند باشد بسیار چالش برانگیز است. اکنون یک ابزار طراحی تعاملی و مبتنی بر داده به معماران این امکان را می دهد.

این نرم افزار که توسط تیمی از دانشمندان IST اتریش ، TU Wien ، UJRC و KAUST ایجاد شده است ، به کاربران امکان می دهد طراحی نما را بصورت تعاملی دستکاری کرده و بازخورد فوری درباره بهره وری و زیبایی پانل دریافت کنند – روشی بسیار مناسب برای هدایت تحقق اهداف مختلف طراح. . این نرم افزار بر اساس یک شبکه عصبی عمیق آموزش دیده در شبیه سازی های فیزیکی ویژه برای پیش بینی اشکال و عملکرد صفحات شیشه ای ساخته شده است. علاوه بر اینکه به کاربران اجازه می دهد تا طراحی را به صورت تعاملی وفق دهند ، می تواند به طور خودکار یک طرح را بهینه کند و می تواند به راحتی در روند کار معماری معماری ادغام شود. این نرم افزار و نتایج مطالعه در SIGGRAPH Asia 2020 ارائه شده است.

شیشه های خمیده و سرد خمیده

شیشه منحنی بالا از قرن نوزدهم مورد استفاده قرار گرفته است ، اگرچه تا دهه 1990 به طور گسترده در دسترس نبود. با این حال ، روند کار بسیار گران است و تدارکات برای حمل و نقل شیشه خمیده پیچیده است. متناوباً ، شیشه خم سرد حدود ده سال پیش ساخته شده است. ساخت آن ارزان ، حمل و نقل آسان و خصوصیات هندسی و بصری بهتر از شیشه گرم بود. این تکنیک همچنین به معماران این امکان را می دهد تا از انواع خاصی از شیشه ها استفاده کرده و فشار روی صفحات را به طور دقیق ارزیابی کنند.

نکته این بود که طراحی نمای شیشه ای خمیده سرد یک مشکل محاسباتی بزرگ است. روسلان حسینوف ، فوق دکترا و یکی از نویسندگان IST اتریش ، توضیح می دهد: “اگرچه محاسبه زمان شکستن یک صفحه یا تهیه ذخیره برای بارهای اضافی امکان پذیر است ، کار با نمای کامل – که اغلب شامل هزاران صفحه است – بسیار ساده است. برای ابزارهای معمولی طراحی. “علاوه بر این ، استفاده از رایانه با روشهای محاسباتی سنتی برای به دست آوردن تنشها و اشکال هر بار که تغییر ایجاد شود ، بسیار طولانی می شود تا قابل استفاده باشد.

فعال سازی فناوری جدید

بنابراین ، هدف این تیم ایجاد نرم افزاری بود که به یک کاربر (غیر متخصص) اجازه می دهد یک سطح تعاملی را ویرایش کند در حالی که اطلاعات مربوط به شکل منحنی و تنش های مربوط به هر صفحه را در زمان واقعی دریافت می کند. آنها رویکرد مبتنی بر داده را انتخاب کردند: تیم بیش از یک میلیون شبیه سازی برای ساخت یک بانک اطلاعاتی از شکل های شیشه ای منحنی شکل ، که در قالب معماری معمولی طراحی خودکار (CAD) ارائه شده است ، انجام داد. سپس یک شبکه عصبی عمیق (DNN) در مورد این داده ها آموزش داده شد. این DNN به طور دقیق یک یا دو شکل ممکن از صفحه شیشه ای را برای یک قاب حاشیه چهار ضلعی مشخص پیش بینی می کند. سپس می توان از آنها در نمای طراحی شده توسط یک معمار استفاده کرد.

این واقعیت که DNN چندین شکل را پیش بینی می کند “یکی از جنبه های شگفت آور DNN است” ، کنستانتینوس گاواریل ، نویسنده و محقق در TU Wien ، اضافه می کند. “ما می دانستیم که یک مرز به طور منحصر به فرد پانلی را تعریف نمی کند ، اما تصور نمی کردیم که DNN بتواند چندین راه حل پیدا کند ، اگرچه هرگز دو صفحه جایگزین برای یک مرز واحد ندیده بود.” با در نظر گرفتن خصوصیاتی مانند صاف بودن قاب ها و بازتاب ها ، بهتر با طراحی نما متناسب است.

سپس کاربر می تواند مدل خود را برای کاهش استرس و در غیر این صورت بهبود ظاهر کلی سازگار کند. اگر این مسئله بسیار دشوار باشد ، کاربر می تواند در هر زمان به طور خودکار طراحی را بهینه کند و یک راه حل “بهترین جا” ارائه دهد که تعداد پنل های غیر قابل استفاده را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. از این گذشته ، یا می توان تمام پنل ها را با خیال راحت ساخت ، و یا اینکه کاربر می تواند چندین مورد از آنها را گرم خم کند. هنگامی که کاربر از شکل راضی شد ، برنامه اشکال تخت صفحه و هندسه قاب مورد نیاز برای ساخت نما را صادر می کند.

دقت و کارایی

برای آزمایش صحت شبیه سازی ها ، تیم قاب ها و صفحه های شیشه ای ، از جمله صفحات ولتاژ بسیار بالا ، را تولید می کند. در بدترین حالت ، آنها انحراف جزئی از اشکال در نظر گرفته شده (کمتر از ضخامت صفحه) و همه صفحه ها مطابق انتظار تولید می شوند. علاوه بر این ، تیم تأیید کرد که مدل داده محور نتایج شبیه سازی را با دقت (و به طور م effectivelyثر) بازتولید می کند.

براند بیکل ، استاد IST اتریش نتیجه گیری می کند: “ما معتقدیم که ما یک سیستم عملی جدید ایجاد کرده ایم که ترکیبی از طرح هندسی و سازگار با تولید است و به طراحان اجازه می دهد تعادل بین معیارهای اقتصادی ، زیبایی شناسی و مهندسی را ایجاد کنند.” در آینده ، این برنامه ممکن است گسترش یابد و شامل ویژگی های اضافی برای طراحی معماری عملی یا برای مطالعه مواد مختلف و مدل های مکانیکی پیچیده تر باشد.

[ad_2]

منبع: packge-news.ir

ایندکسر