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结构设计专利案例：AI做结构设计，一种建筑设计用模型拼装结构专利

专利代理 发布时间：2023-02-18 23:58:42 浏览: 次

今天，乐知网 给大家分享 AI做结构设计：物理增强的剪力墙结构智能化设计方法发明专利  ，如果能解决你现在面临的问题，别忘了关注本站。
 
本文导读目录：
 
1、AI做结构设计：物理增强的剪力墙结构智能化设计方法发明专利
 
2、结构设计专利案例：一种建筑结构设计用设计图展示装置介绍
 
3、结构设计专利案例：一种建筑设计用模型拼装结构专利介绍
 
 

标题： AI做结构设计：物理增强的剪力墙结构智能化设计方法发明专利

 
论文：
Intelligent structural design of shear wall residence using physics-enhanced generative adversarial networks。
 
Earthquake Engineering &amp； Structural Dynamics
 
发明专利：物理-数据驱动的智能化剪力墙结构生成式设计方法。
 
ZL 2021110284758
 
物理增强智能设计概述
 
保证结构的力学性能是智能化建筑结构设计的关键内容。
 
 叠加了物理机制Buff的剪力墙结构智能化设计方法，StructGAN-PHY。
 
在StructGAN 和StructGAN-TXT 
 
 融合文本和图像数据的建筑结构AI设计方法 发布后，相关工作收到了很多改进建议，其中大家最关心的主要是结构力学性能计算问题。
 
之前发布的方法为典型的数据驱动方法，其设计效果较多依赖于数据质量，当数据量不足或数据质量不高时，数据驱动方法就显得力不从心了。
 
因此，团队提出在基于数据的训练基础上，引入力学性能的计算，让生成算法同时学习数据规律和力学机制。
 
新算法的神经网络架构。
 
面向智能设计的物理增强生成对抗网络
 
与数据驱动算法的典型设计效果对比。
 
可以看到，新算法的设计性能更稳定，与工程师设计较为接近，并且也是1 分钟之内完成设计。
 
力学机制可以帮助StructGAN-PHY给出更好的设计结果。
 
物理增强生成对抗网络
 
其实，在引入物理机制到神经网络中时，我们遇到了一个很关键的难题，那就是神经网络的计算机制与力学性能的计算机制不匹配。
 
这将导致：结构力学性能的计算结果，无法通过损失函数的梯度计算与反向传播，指导生成神经网络模型的更新与学习。
 
总结下来就是：直接引入物理机制失败。
 
因此，针对该难题，我们提出了3个较为关键的技术。
 
引入物理机制的关键难题
 
关键方法
 
1：力学计算增强的生成对抗网络模型
 
 
其中生成网络与判别网络和以前一样，而引入的力学性能评估器则是一个基于深度神经网络的代理模型，可根据结构平面设计布置，估算其力学性能。
 
这样，将力学性能评估神经网络嵌入原本的生成对抗网络，由于其计算机制一致，便可以有效的指导生成网络的训练了。
 
当然，为了更好的实现数据-物理耦合驱动，我们还提出了图4所示的分阶段训练机制。
 
 数据-物理耦合的分阶段训练机制
 
关键方法
 
2：力学性能计算器
 
那么有个小问题，力学性能评估器怎么拥有力学性能评估的能力呢？当然首先要进行结构的力学性能计算啊。
 
我们课题组此前在高层建筑的多自由度弯剪耦合模型方面有过较好的积累。
 
利用多自由度弯剪耦合模型，可以根据结构平面布置快速计算结构力学响应，这个模块就叫力学性能计算器。
 
这样就可以根据AI设计的结构方案，用力学性能计算器计算出它的层间位移角是多少。
 
力学性能计算器工作机制
 
关键方法
 
3：基于深度神经网络的力学性能评估器
 
在物理增强生成对抗网络工作时，生成网络不断的设计大量结构模型，一共设计了约4.4万个结构模型。
 
然后力学性能计算器算出这4.4万个模型的层间位移角，用于力学性能评估器进行训练。
 
为了让力学性能评估器和神经网络优化机制无缝衔接，我们用深度神经网络来构造代理模型预测层间位移角。
 
我们对比了不同神经网络性能，找到了一个最合适的神经网络ResNet18。
 
这个神经网络预测的层间位移角，和力学分析模型预测结果相比，误差只有约15%。
 
于是我们就可以用ResNet18去担任力学性能评估器。
 
基于深度神经网络的力学性能评估器
 
利用ResNet18网络代替力学模型就可以和GAN神经网络协同工作
 
案例表明，相比于数据驱动，物理增强的设计与工程师设计更接近，且相对更合理，力学分析也表明物理增强设计可以满足规范要求。
 
AI结构设计也正在经历人类学习结构设计的类似过程。
 
无论是此前提出的StructGAN还是StructGAN-TXT，他们都没有力学计算的加持，设计效果依赖已有的训练数据，可能会因为数据质量而导致设计效果不够好。
 
而当AI有了力学计算的支撑后，就可以降低数据的需求量并提升设计效果。
 
 

标题： 结构设计专利案例：一种建筑结构设计用设计图展示装置介绍

 
本实施例提供了如下一种建筑设计展示设备，本实施例中的固定机构可以用来为展示设备提供固定措施。
 
一种建筑设计展示设备，包括 槽体，其特征在于：所述槽体的上表面固定装配有顶板，所述顶板的上表面边缘固定装配有挡板，且挡板围成矩形环状，所述槽体的内腔上端固定装配有集水槽，所述集水槽的内腔下端横向固定装配有过滤网板，且过滤网板的前端贯穿集水槽和槽体前表面延伸至外部，所述槽体的内腔底面固定装配有供水装置，且供水装置的输入端与集水槽之间通过管道连通，所述顶板的上表面装配有水流导向回收结构，所述挡板的侧壁中装配有喷淋结构，且喷淋结构与供水装置配合使用，所述水流导向回收结构的上表面固定装配有建筑模型。
 
根据权利要求所述的一种建筑设计展示设备，其特征在于：所述供水装置包括固定装配于槽体内腔底面的水泵，所述水泵的前侧输入端贯穿槽体前壁延伸至外部，且水泵的前侧输入端侧壁与集水槽底面之间连通有进水支管，所述水泵的上侧输出端固定装配有五通管的一端，且五通管的其他四端固定连接有出水管的一端，所述出水管的另一端贯穿槽体侧壁和挡板侧壁，且出水管的末端封口设计。
 
根据权利要求所述的一种建筑设计展示设备，其特征在于：所述喷淋结构包括均匀固定连通于位于挡板内的出水管内侧面的第一喷嘴，且第一喷嘴内侧端贯穿挡板内壁，所述挡板内相邻所述出水管之间连通有连接管，所述连接管内侧面均匀固定连通有第二喷嘴，且第二喷嘴内侧端贯穿挡板内壁。
 
根据权利要求所述的一种建筑设计展示设备，其特征在于：所述水流导向回收结构包括开设于顶板上表面的矩形凹槽，所述矩形凹槽内插接有平板，所述平板的上表面固定装配有建筑模型，所述平板的上表面均匀横向开设有条形槽，且条形槽底面左右两端向下倾斜设置，所述条形槽的底面左右两端均开设有通孔，所述通孔的下端贯穿顶板位于集水槽上方。
 
本实用新型的有益之处：
 
本实用新型具有固定措施，根据需要展示图纸的大小对U型卡槽之间的距离进行调整，通过一号滑块沿一号滑槽进行滑动，对U型卡槽之间的横向距离进行调节，距离调节合适后，通过拧紧一号固定旋钮将横向距离进行固定，通过二号滑块沿二号滑槽滑动，可以对U型卡槽之间的纵向距离进行调节，通过拧紧二号固定旋钮将纵向距离进行固定，同时可以通过二号滑块沿二号滑槽进行上下滑动，对图纸稳定展示高度进行调节，便于人员进行观看，通过拉动拉杆带动夹板和二号防滑橡胶板向上，此时弹簧被压缩，将图纸的四角分别放置在一号防滑橡胶板和二号防滑橡胶板之间，通过松开拉杆，通过弹簧恢复形变将图纸夹紧固定，操作便捷，对图纸进行充分展开便于对其进行观看；
 
本实用新型结构合理，通过转动摇把带动二号锥齿轮转动，通过二号锥齿轮转动带动一号锥齿轮转动，通过一号锥齿轮带动连接杆转动，通过连接杆带动支撑板转动，对图纸的角度进行调节，便于对图纸进行观察，通过环形滑槽沿环形滑块转动，保证支撑板转动稳定，且通过一号支撑杆对支撑板进行充分的支撑，保证支撑板放置稳定。
 
涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本实用新型保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
 
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。
 
 

标题： 结构设计专利案例：一种建筑设计用模型拼装结构专利介绍

 
本实用新型提供的一种实施例：一种建筑设计用模型拼装结构，包括模型座1，模型座1的顶部设置有模型板2，模型板2的外表面设置有第一开槽3与第一通孔9，且第一开槽3与第一通孔9相通连接，模型板2的外表面设置有第二开槽4与第二通孔19，且第二开槽4与第二通孔19相通连接，第一开槽3与第一通孔9的内部共同贯穿连接有连接杆5，连接杆5的一端设置有旋转盖12，旋转盖12的内壁中心位置固定连接有螺纹杆13，连接杆5的外表面套设有第一弹簧10，且第一弹簧10位于第二开槽4的内部，第一弹簧10的两端均固定连接有压板11。
 
工作原理：
 
在使用建筑设计用模型拼装结构时，首先，将任意两个模型板2相互叠加在一起，其中定位块6和定位槽7能够使两个模型板2快速定位叠加，再将连接杆5插入两个模型板2之间，再将第一弹簧10套在连接杆5的一端，再将旋转盖12通过螺纹杆13与连接杆5固定安装在一起，其中，旋转盖12能够通过压板11和第一弹簧10使两个模型板2相互压紧在一起，然后将若干个模型板2依次相互叠加在一起，最后将若干个模型板2通过安装槽14放在模型座1上面，再通过插杆15使模型座1与模型板2相互定位连接，结构简单，能够便于根据需要模型的高度进行组合叠加，从而能够节省资源，有一定的实用性。
 
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
 
 
AI做结构设计：物理增强的剪力墙结构智能化设计方法发明专利 的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容。
 
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