MIDAS NFX: چرا ما عاشق تحلیل ساختاری هستیم (و شما هم باید!)

جرقه ای شگفت انگیز از نبوغ از اعماق وجدان ما می چرخد و از طریق تالاموس عجله می کند تا به پشت چشمان ما برسد و آنها را به سمت فضای باز دید ما سوق دهد ، در حالی که گلو به شاخ پیروزی "Eureka!" لذت می برد.

لبخند می زنیم و می خندیم. ما به بالا و پایین می رویم و به دنبال یک قطعه واقعیت هستیم تا با چنین افکار شگفت انگیزی اثر بگذارد. ورق های کاغذ با جوهر پاشیده می شوند ، صفحه کلید به راهپیمایی انگشتان کوشا ، صفحه ها با رنگ ، یادداشت ها ، شماره ها و نقاشی ها پر شده اند. جهان غار به ضربات تعیین کننده نبوغ ما می پردازد.

جهان کشف شاد ما را ثبت می کند ، اما جهان بدون در نظر گرفتن حرکت می کند ، و ما نیز چنین می کنیم. وعده های غذایی وجود دارد که باید پخته شود ، گزارش هایی که باید نوشته شود ، مواردی که باید انجام شود ، فرم هایی که باید ثبت شوند. ما خانواده ، شغل ، دوستان ، حیوانات خانگی داریم. همه آنها به مراقبت و توجه ما احتیاج دارند. سر و صدای پرتحرک زندگی روزمره در راه است و آنچه که زمانی صدای بلند صدای نوآوری بود به زودی خاموش می شود.

یک زمزمه باقی مانده است ، و در اطراف ایستگاه های قطار فکری ما ، مانند یک میلیونر خوشبخت که توسط لذت ها و مجاورت زندگی پوشیده شده است ، اکنون همه ثروت خود را از دست داده و بی خانمان شده است. زمانی که بیشترین فرد مشهور در این جامعه افکار بود ؛اکنون در گوشه ای قرار دارد ، مورد غفلت قرار می گیرد ، در حالی که شخصیت های زحمتکش تر و با هم خوب تر از آن عبور می کنند ، بیش از حد مشغول یک واقعیت فشرده برای متوقف کردن و کمک به بازگشت به پاهای خود هستند.

ایده ما بعضی اوقات فریاد می زند ، مست با ترک و از وعده های فراموش شده ما عصبانی می شود. این ترانزیت آن افکار عملی را قطع می کند و شرم را از عدم اصالت آنها ، وجود خسته کننده و محدود آنها می خواند. ما اغلب اوقات آن را نادیده می گیریم. ما آن را به عنوان یک تلاش ساده لوحانه برای زنده ماندن در دنیای عملی توسط ایده آل ها و رسوبات محض رد می کنیم.

با این حال ، برخی از روزهای نادری ، به رهبری سرنوشت و تحت فشار قرار می گیرد و تحت فشار قرار می گیرد ، قلب ما علیه عذاب یک زندگی خاکستری ، زندگی که گاهی اوقات بیش از آنچه که مالک آن هستیم به ما می رسد. ما مانند کودکانی که در نگاه پرنده ای که روی زمین قرار دارد ، به اختراع بی خانمان خود می دویم. با امید دوباره ، بیشتر ناشی از کنجکاوی سعادتمندانه و اشتیاق به افتخار نسبت به رحمت خالص ، ایده خود را انتخاب می کنیم ، به وعده های خود تأکید می کنیم و ما به تلاش برای دادن اتاق در اتاق های داخلی کاخ ذهنی خود متعهد می شویم.

ما ایده خود را تغذیه می کنیم ، آن را رشد می دهیم ، آن را نوازش می کنیم و آن را کامل می کنیم. ما آن را با رنگ های زیبا می پوشیم و آن را نشان می دهیم. ما عاشق ایده خود هستیم. ما می خواهیم بهترین های جهان به آن خدمت کنند ، و ما استراحت نخواهیم کرد تا زمانی که نتوانیم با افتخار از تپه های فراوان چالش ، دست در دست با آفرینش خود ، به جمعیتی که جمع شده اند تا در مورد معجزات معجزه در این مورد ، ما را در نظر بگیرند ، نگاه کنیم. زمین.

ما آرزو می کنیم که روی کوه مستقر شویم ، اما ابتدا باید از آن صعود کنیم. این کار آسانی نیست. اتاق های زیادی در یک کاخ و فقط چند ساعت در روز وجود دارد. آیا ما ساعات خود را با آتش سوزی در اتاق نشیمن خود قربانی می کنیم تا از اختراع خود در زیرزمین بازدید کنیم؟آیا ما آن فضای ورزش قدیمی را در یک سالن بازسازی شده قرار می دهیم ، یا یک مطالعه را راه اندازی می کنیم؟آیا می خوانیم یا نمایش را تماشا می کنیم؟آیا ما تحقیق می کنیم یا می خوابیم؟آیا ما تلاش می کنیم ، یا حل و فصل می کنیم؟

و بسیاری از ایده های بی خانمان دیگر در ایستگاه های ما وجود دارد. آیا این واقعاً امیدوار کننده ترین است؟آیا این یک امتیاز کاخ ما است یا ما هنگام خدمت به یک ماجراجو ناامید ، از یک شاهزاده در مبدل غافل می شویم؟آیا ما واقعاً منابع لازم برای زندگی به چنین موجودی ظریف را داریم؟آیا ارزش این تلاش را دارد؟

شک ما را احاطه کرده است ، اما قلب ما جاه طلبی را پمپ می کند و ریه های ما عطر و بوی تازه اعتماد به نفس را نفس می کشد. ما افکار را عملی می کنیم و راه خود را به سمت جاده کمتر سفر می کنیم ، به سمت افق نامشخص یک بهشت وعده داده شده. ما در برابر ناامیدی کشتی می گیریم و پیروز می شویم.

دنیای امروز ، دنیای مهندس و مخترع ، نابرابری ابزارها ، برخی مفید و برخی دیگر را منحرف می کند تا به ما در سفر شدید ما کمک کند. از آبهای عمیق اینترنت ، جایی که ما در جستجوی گنجینه های پنهان ، به قدرت شگفت انگیز و رو به رشد الکترونیک ، که به قوی ترین متحدین ما در طراحی یک دنیای بهتر تبدیل شده اند ، می پردازیم ، ما سخت تلاش می کنیم تا این ایده بی خانمان را بسازیمبه یک چشم انداز هنری و امیدوار کننده.

ما می نشینیم ، مهارت های CAD خود را گرد و غبار می کنیم و رایانه های خود را روشن می کنیم. یک دست که ماوس را می چسباند و دیگری آماده پانچ در برخی از اعداد ، ما روند طراحی را شروع می کنیم. ما تمام تحقیقات اولیه را انجام داده ایم. ما ایده خود را تقویت کرده ایم. ریخته گری بی خانمان بی خانمان اکنون خود را با لباس های زیبا خورده و لباس پوشیده است و در کنار ما بلند است.

ما طرح می کنیم. ما دوباره اسکچ می کنیم. ما طرح را حذف می کنیم. ما دوباره ترسیم می کنیم. ما خارج ، جارو ، شیروانی و چرخش. ما برش ، مقیاس ، پروژه و تحول را قطع می کنیم. و بعد دوباره ترسیم می کنیم. ما مواد جامد و سطحی می سازیم. ما بدنهای پیچیده ای ایجاد می کنیم و بدنهای ساده ای ایجاد می کنیم. فیله ها ، تقویت ها ، سوراخ ها و شکاف ها را اضافه می کنیم. ما جمع می شویم و از هم جدا می شویم. ما مدل خود را ، نمایش دیجیتال و گرافیکی ایده خود می سازیم. ما پرتره آن را نقاشی می کنیم. ما این ایده را فراتر از ذهن خود می دهیم.

با این وجود مدل فقط یک مدل است. آنچه ممکن است پایدار و ایمن به نظر برسد اگر آن را از یک ارتفاع خاص رها کنید ، یا ممکن است به همان اندازه که ما در نظر داشتیم مقاومت نکند. درست است ، ایده ما در کنار شانه ما ایستاده است و دست ما را به سمت خلقت آن راهنمایی می کند. ما می دانیم چه چیزی می خواهیم بسازیم ، کجا می خواهیم از آن استفاده شود و چگونه ؛ما می دانیم ، یا به اصطلاح Intuit ، محصول نهایی چیست. با این حال ، این فقط دست ما در حال ساختن مدل ، یک دست انسانی است.

به هر حال ما درباره فیزیک چه می دانیم؟ما ممکن است برخی از اصول ، برخی تئوری ها ، تجربه ای را که از طریق تحقیق و حرفه به دست آورده ایم ، بدانیم ، اما آیا واقعاً چیز زیادی می دانیم؟آیا می توانیم با اطمینان بگوییم که ما می دانیم که هر نیرو ، محدودیت ، واکنش شیمیایی و وضعیت استفاده از محصول نهایی مورد توجه قرار می گیرد؟و از همه مهمتر ، آیا می توانیم اطمینان دهیم که وقتی این مدل را ساختیم ، تمام این دانش را در نظر گرفتیم؟متغیرهای زیادی در آنجا وجود دارد ، در دنیای واقعی ، بسیاری از عوامل و پدیده ها آماده پاره شدن ، فرسایش ، تغییر شکل و شکستن آفرینش گرانبهای ما هستند. عدم اطمینان بیش از حد برای تکیه بر فرضیات ما وجود دارد.

قبل از رایانه ها ، ما قبلاً سعی داشتیم بسیاری از این عوامل را تا آنجا که می توانستیم پیش بینی کنیم و سپس از دانش خود در مورد ریاضیات استفاده کنیم تا تجزیه و تحلیل کنیم که چگونه می تواند آن را تا حدی تحت تأثیر قرار دهد ، اما در پایان روز همه به روند تکراری رسیدندنمونه سازی و آزمایش. این مخترعین با بیشترین تجربه و وسیع ترین دانش برای یافتن یک محصول کار نیاز به تکرارهای کمتری دارند ، اما آنها باید نمونه های اولیه فیزیکی را تولید کنند و راه هایی برای آزمایش آنها پیدا کنند.

هنگامی که رایانه ها به هم می رسیدند ، جدا از اینکه به ما اجازه می دهیم مدل های نمونه های اولیه خود را بر روی یک سکوی دیجیتالی بسازیم ، آنها این امکان را به ما دادند که با استفاده از قدرت محاسباتی فوق العاده خود ، تجزیه و تحلیل های ریاضی بزرگ و پیچیده را انجام دهیم. رایانه ها این فرصت را به ما دادند که موقعیت های دنیای واقعی را در یک محیط دیجیتال شبیه سازی کنیم. این امر باعث افزایش کارایی و صحت مدل های ما و کاهش چشمگیر هزینه طراحی و ساخت آنها شد و باعث ایجاد اختراعات قابل اطمینان تر و با دوام تر شد.

از ابتدای مهندسی به کمک رایانه (CAE) ، هدف از شبیه سازی بررسی عملکرد یک مدل طراحی قبل از نمونه سازی و آزمایش است. نتایج حاصل از خروجی های تحلیل محاسباتی ما می تواند برای اصلاح و بهبود چنین مدل و ارزیابی عملکرد آن بدون نیاز به تولید ، یک مزیت فوق العاده در طراحی باشد که دوره های توسعه را کاهش می دهد و امکان پیشرفت های خوبی در فناوری و رقابت محصولات ما را فراهم می کند. و از آنجا که سنگ بنای هر اختراع ساختار آن است ، اساسی ترین و اساسی ترین این تحلیل های محاسباتی ، تجزیه و تحلیل ساختاری است.

هدف از تجزیه و تحلیل ساختاری پیش بینی می شود که آیا یک ساختار قادر خواهد بود عملکردهای خود را برای دوره مورد نظر تحت وضعیت بار مختلف انجام دهد. با این حال ، از آنجا که توابع انجام شده از محصول به محصول دیگر متفاوت است و مصرف کننده هدف در هر موقعیتی متفاوت است ، استانداردهایی که این تجزیه و تحلیل انجام می شود نمی تواند یکنواخت در سراسر صفحه باشد. معیارهایی که تعیین می کند آیا یک مدل از بین می رود بستگی به این دارد که محصول قادر به انجام عملکرد خود نیست. بعضی اوقات این به معنای اجتناب از شکستن ظریف ترین قسمت های آن است ، اما در موارد دیگر تغییر شکل جزئی می تواند باعث نقص عملکردی شود که مجاز به آنها نیست.

ما می خواهیم مطمئن شویم که ایده ما می تواند بهترین عملکرد خود را داشته باشد و زمانی که اختراع می شود شکسته نمی شود، بنابراین سعی می کنیم تا حد امکان عواملی را که می توانند بر عملکرد آن تأثیر بگذارند در نظر بگیریم. اگر ماده ای که استفاده می کنیم انعطاف پذیر است، می خواهیم مطمئن شویم که اختراع ما تسلیم نمی شود و باعث تغییر شکل دائمی نمی شود. اگر شکننده باشد، نمی خواهیم به نقطه شکست و شکستگی خود برسد. ما می خواهیم از انحرافات جانبی ناشی از کمانش ناشی از تنش فشاری زیاد جلوگیری کنیم. ما پاسخ مدل خود به ارتعاشات را تجزیه و تحلیل می کنیم تا مطمئن شویم از خطرات بزرگ تشدید جلوگیری می کنیم، که به معنای واقعی کلمه می تواند کل پل ها را خراب کند. ما نگران این هستیم که پس از بارهای اعمال شده مکرر که هنگام قرار گرفتن در معرض یک عملکرد چرخه ای رخ می دهد، چقدر خستگی تحمل می کند. خزش، آن تمایل اجتناب ناپذیر مواد جامد برای حرکت آهسته یا تغییر شکل دائمی به دلیل قرار گرفتن طولانی مدت در معرض سطوح بالای تنش کمتر از قدرت تسلیم، عاملی است که هرگز نمی توانیم از آن عبور کنیم. و در نهایت، ما نمی خواهیم فرسایش مداومی را که قرار گرفتن در معرض گازها و مایعات مختلف روی سطح اختراعمان ایجاد می کند، یا سایش ناشی از اصطکاک با اجسام دیگر را فراموش کنیم.

تجزیه و تحلیل ساختاری به ما اجازه می دهد تا ایده خود را آموزش دهیم، به آن شبیه سازی کنیم تا بتواند کیفیت آن را قبل از ورود به دنیای واقعی آزمایش کند. ایده ما چندی پیش بی خانمان و گرسنگی بود. اگرچه ما از آن مراقبت کرده ایم و به آن غذا داده ایم و به آن مکانی برای ماندن در ذهن خود داده ایم، اما جهان با خلقت ما آنقدر محتاط و دوست داشتنی نخواهد بود.

دنیا جایی برای حد وسط ندارد. افراط ها افراط ها را متعادل می کنند، و در جایی که ضعف نمایان می شود، جهان ضربه می زند، به طوری که قوی ها باقی می مانند و جهان زنده می ماند. دنیا بی امان است چون باید باشد. جهان عادلانه است زیرا ما به آن نیاز داریم. تحلیل ساختاری به ما کمک می کند تا برای قوانین عادلانه جهان آماده شویم.

تجزیه و تحلیل ساختاری به ارائه یک زره به ایده ما کمک می کند، به اختراع ما قدرت می بخشد. به طوری که وقتی لحظه فرا می رسد، زمانی که وزن از حد تعیین شده فراتر می رود، زمانی که اصطکاک بیش از آنچه پیش بینی کرده بودیم وجود دارد، زمانی که یک زلزله کوچک با فرکانس طبیعی سازه ما طنین انداز می شود، زمانی که افراط ها با افراط مواجه می شوند، می توانیم به اختراع خود اطمینان داشته باشیم. قدرت نه تنها برای زنده ماندن، بلکه برای پیروزی.