人工智能時代,工業(yè)AI如何助力飛機設計

你坐飛機,每次起飛離地時空姐都會提醒你,收起小桌板,調直靠背,摘下耳機,打開窗戶遮陽板……

經過漫長巡航,飛機要降落了。你電影還沒看完,空姐又來提醒你,摘下耳機,收起小桌板,調直靠背,打開遮陽板......

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你好奇了,為啥起飛和下降階段管這么嚴?

因為起飛和下降最危險。起飛的3分鐘和降落的8分鐘,一直被稱為“黑色11分鐘”。盡管這11分鐘相比總飛行時長很短,但這兩個階段的空難卻占大半。

這可能不符合你的直覺:起降階段飛機不高,都能看見地上的高樓汽車,這給我的感覺很踏實啊!

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但實際上,從10000米往下掉,跟200米往下掉,能有多大差別呢?

起降階段最危險,也正是因為高度低。

這兩個過程飛行員要調發(fā)動機油門,要收放襟翼、收放機輪,還得小心撞鳥。一忙就容易出錯,最關鍵的是出錯之后調整時間很短,往下落200米就摔了。

從飛機角度看,構型頻繁變化也會增加故障率。比如放襟翼放機輪,都可能卡滯。即使機輪放了下來,你仔細看飛機落地那一瞬間,滋啦一下冒白煙,跑道上留下黑乎乎的剎車印。

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這哪是接觸跑道,明明是沖擊。

如此沖擊下,飛機的腿——起落架壓力就很大。除了幾十上百噸的飛機自重,還有巨大的軸向沖擊載荷、給飛機減速的水平載荷,以及因為側風和飛機側滑出現的側向載荷。

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研發(fā)飛機起落架的重要一步,就是要先搞清楚它受到的載荷。

載荷的影響因素可多了,飛機最大著陸重量、下降速度、航向速度、仰角、偏轉角、輪胎剛度、輪胎和地面摩擦系數都要考慮。算下來,自變量有十幾個。

簡單說,就是用這十幾個自變量,算出來起落架載荷。

現在的常用方法是計算機仿真,包括多體動力學和有限元仿真。仿真過程遵循嚴格的力學定律以及材料特性,不但能給出結果,甚至還能展示計算過程。

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代價是什么呢?慢。

分析過程要定義各種連接、定義力和接觸,都是體力活,沒法做快速評估。

與之相對,用天洑數據建模軟件DTEmpower來計算起落架載荷就突出一個優(yōu)點:快。

先做仿真得到一批工況數據,然后用DTEmpower的機器學習算法總結這些數據之間的規(guī)律,得到一個數據模型。

之后數據模型就能取代仿真,計算新工況了。雖然相比仿真,數據模型有點像“黑箱”,可解釋性差一些,但它算的非???!

機器學習原理不復雜,但以往實現起來卻不簡單。因為需要寫代碼,還需要懂機器學習算法,這往往是航空等機械類工程師的短板。

但天洑的DTEmpower就實現了超低門檻建模,堪稱代碼過敏者的福音。只需要拖拉拽節(jié)點,就像搭積木,做到零代碼機器學習。

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除了設計飛機起落架,很多工業(yè)場景都能和機器學習結合,提高設計效率。只要有數據,就能用DTEmpower。

很多人都在想:人工智能浪潮下,工業(yè)AI具體長什么樣?

作為國內領先的工業(yè)軟件企業(yè),天洑正通過一個個鮮活的案例,給出自己的答卷。

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