BR112020017014A2 - Meio legível por computador não transitório, e, método. - Google Patents

Abstract

sistemas e métodos são descritos para modelar e analisar estruturas de utilidades de acordo com cargas aplicadas. particularmente, um motor de modelo pode utilizar entradas relacionadas a uma estrutura de utilidade, condições ambientais às quais a estrutura de utilidade está sujeita e padrões de engenharia esperados da estrutura de utilidade, e analisar o carregamento e o desempenho da estrutura com base em entradas de configuração de análise. um motor ou múltiplos motores podem ser executados localmente ou podem ser instanciados em uma nuvem para auxiliar em cálculos múltiplos ou complexos. análises e resultados híbridos e geométricos não lineares podem ser realizados ou providos.

Description

1 / 43 MEIO LEGÍVEL POR COMPUTADOR NÃO TRANSITÓRIO, E,

MÉTODO REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Esse pedido reivindica o benefício e prioridade do Pedido de Patente Provisória US No. 62/634,532, depositado em 23 de fevereiro de 2018, cuja totalidade é aqui incorporada por referência.

CAMPO

[002] Esse pedido geralmente se refere à análise do projeto ou uso de estruturas de utilidade, e mais particularmente se refere à modelação e solução de parâmetros que se relacionam às estruturas que portam ativos de utilidade aéreos.

FUNDAMENTOS

[003] As sociedades de utilidade e seus contratantes são requeridas e comprometidas que assegurem a segurança e confiabilidade de seus ativos aéreos, mas eles frequentemente lutam para desenvolver processos consistentes, necessários para realizar esses objetivos. Métodos tradicionais carregamento de postes aéreos são manuais, tediosos e demorados, frequentemente envolvendo quite um pouco de adivinhação. Como um resultado, as organizações perdem a confiança na integridade de seu sistema, levando a mal gastos financeiros, serviço não confiável, e problemas de segurança.

[004] Esforços para reduzir a adivinhação através de soluções computadorizadas ainda carecem de realismo e podem divergir significantemente das condições atuais. Ainda mais, a complexidade computacional pode causar esforços para analisar grupos de estruturas de utilidade em resolução até mesmo modesta por serem proibitivos em termos de tempo ou de recurso. Por conseguinte, seria benéfico prover uma técnica mais realística e mais rápida para analisar estruturas de utilidade suportando ativos aéreos.

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[005] Mesmo onde soluções computadorizadas são tentadas, dado é frequentemente descartado ou subtilizado depois de ser coletado através de projeto, análise, ou inspeção. A falha de preservar e comunicar dado, ou a necessidade de re-desenvolver dado previamente desenvolvido, é ineficiente, cara, e demorada. Seria benéfico, por conseguinte, prover sistemas e métodos para informação persistente para evitar a necessidade de criar tais novos dados depois de análises ou inspeções.

SUMÁRIO

[006] Os aspectos se referem aqui a sistemas e métodos para modelar e analisar estruturas de utilidade ou grupos de estruturas de utilidade.

[007] Em uma modalidade, um sistema inclui uma ou mais interfaces configuradas para receber entradas que descrevem pelo menos uma estrutura de utilidade e um ou mais componentes de utilidade mecanicamente acoplados com pelo menos uma estrutura de utilidade, condições ambientais às quais a pelo menos uma estrutura de utilidade está sujeita, padrões de engenharia aplicáveis a pelo menos uma estrutura de utilidade, e configuração de análise. O sistema também inclui um motor de modelo configurado para calcular um carregamento aceitável da pelo menos uma estrutura de utilidade com base nas entradas que descrevem a pelo menos uma estrutura de utilidade, os padrões de engenharia aplicáveis a pelo menos uma estrutura de utilidade, e a configuração de análise. O motor de modelo é configurado para calcular um carregamento esperado da pelo menos uma estrutura de utilidade com base nas entradas que descrevem a pelo menos uma estrutura de utilidade, um ou mais componentes de utilidade mecanicamente acoplados com pelo menos uma estrutura de utilidade, das condições ambientais para a qual a pelo menos uma estrutura de utilidade está sujeita, e a configuração de análise. Além disso, o motor de modelo é configurado para comparar o carregamento esperado com o carregamento aceitável e prover resultados de carregamento com base pelo menos no carregamento esperado e comparação

3 / 43 do carregamento esperado com o carregamento aceitável. O sistema pode também incluir um módulo de entrada configurado para prover entrada relacionada a uma ou mais estruturas de utilidade, um motor de modelo configurado para modelar uma ou mais estruturas de utilidade com base na entrada, e uma interface de usuário configurada para prover resultados a partir do modelo.

[008] Em uma modalidade, um método inclui receber entradas que descrevem pelo menos uma estrutura de utilidade e um ou mais componentes de utilidade mecanicamente acoplados com pelo menos uma estrutura de utilidade, condições ambientais às quais a pelo menos uma estrutura de utilidade está sujeita, padrões de engenharia aplicáveis a pelo menos uma estrutura de utilidade, e configuração de análise. O método também inclui calcular um carregamento aceitável da pelo menos uma estrutura de utilidade com base nas entradas que descrevem a pelo menos uma estrutura de utilidade, os padrões de engenharia aplicáveis a pelo menos uma estrutura de utilidade, e a configuração de análise. O método também inclui calcular um carregamento esperado da pelo menos uma estrutura de utilidade com base nas entradas que descrevem a pelo menos uma estrutura de utilidade, um ou mais componentes de utilidade mecanicamente acoplados com pelo menos uma estrutura de utilidade, das condições ambientais para a qual a pelo menos uma estrutura de utilidade está sujeita, e a configuração de análise. O método também inclui comparar o carregamento esperado com o carregamento aceitável e prover resultados de carregamento com base pelo menos no carregamento esperado e comparação do carregamento esperado com o carregamento aceitável.

[009] Os aspectos mostrados aqui podem alavancar a modelagem proprietária e as técnicas de análise. Os aspectos aqui podem prover resultados em uma variedade de maneiras textuais e gráficas.

[0010] Esse Sumário é provido para apresentar uma seleção de

4 / 43 conceitos de uma forma simplificada, que são descritos mais detalhadamente abaixo na Descrição Detalhada. Esse Sumário não é destinado a identificar característica chaves ou características essenciais da matéria reivindicada, nem é destinado a ser usado como uma ajuda na determinação do escopo da matéria reivindicada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011] A figura 1 representa um sistema de exemplo descrito aqui.

[0012] A figura 2 representa um sistema de exemplo descrito aqui.

[0013] A figura 3 representa um sistema de exemplo descrito aqui.

[0014] A figura 4 representa um método de exemplo descrito aqui.

[0015] As figuras 5A e 5B representam um método de exemplo para análise não linear ou híbrida descrita aqui.

[0016] As figuras 6A, 6B, 6C, e 6D representam usos e interfaces de exemplo para análise descrita aqui.

[0017] As figuras 7A e 7B representam métodos de exemplo adicionais descritos aqui.

[0018] A figura 8 representa uma interface de exemplo descrita aqui.

[0019] A figura 9 representa uma interface de exemplo descrita aqui.

[0020] As figuras 10A representam uma interface de exemplo descrita aqui.

[0021] A figura 10B representa aspectos de interface descritos aqui.

[0022] As figuras 11 A, 11B, e 11C representam interfaces de exemplo descritas aqui.

[0023] A figura 12 representa aspectos descritos aqui.

[0024] A figura 13 representa aspectos descritos aqui.

[0025] A figura 14 representa aspectos descritos aqui.

[0026] A figura 15 representa aspectos descritos aqui.

[0027] A figura 16 representa aspectos descritos aqui.

[0028] A figura 17 representa um ambiente de exemplo para praticar

5 / 43 alguns dos aspectos aqui.

[0029] A figura 18 representa um ambiente de exemplo para praticar alguns dos aspectos aqui.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES ILUSTRATIVAS

[0030] Descritas aqui são técnicas para modelar e analisar uma ou mais estruturas de utilidade, independentemente ou entre um grupo de estruturas de utilidade, eficientemente e precisamente. Por utilização de técnicas de carregamento híbrido e técnicas de análise proprietária, modelos fiéis à vida real e valores de mecânica podem ser providos para a avaliação mais precisa. Por utilização de processamento de empreendimento remoto ou em nuvem, resultados complexos podem ser providos de uma forma oportuna e eficiente. Por economia de dados a partir dos modelos, recursos podem ser preservados posteriormente. Por meio da provisão de detalhadas interfaces ricas (em combinação com detalhados resultados numéricos e textuais), usuários podem, na maioria das vezes, efetivamente construir modelos precisos e apreciar e interpretar os conceitos mecânicos resultantes daqueles modelos, quando carregados. Outros aspectos serão apreciados na revisão das descrições dadas aqui.

[0031] A figura 1 ilustra um sistema de modelo de exemplo 100. O sistema de modelo 100 utiliza o motor de modelo 122 para analisar a estrutura de utilidade (representada por dados relacionados à estrutura de utilidade 132) com base em entradas de utilidade 130. O sistema de modelo 100 interpreta uma especificação da estrutura de utilidade 132 para análise em termos, por exemplo, de suas propriedades de material e geometria. Uma análise de carregamento é especificada com base na combinação das condições ambientais 134, padrões de engenharia 136, e configurações de análise 138. Esses valores podem ser providos através de, por exemplo, a interface 112 ou outras interfaces. Quando usada aqui, uma interface pode ser qualquer componente para receber informação, e pode incluir interface gráfica de

6 / 43 usuários, interfaces de programação de aplicação (APIs), interfaces de sensores, interfaces para bancos de dados ou outras fontes de informação, et cetera. Dados providos através da interface 112 (ou de outras interfaces) podem ser manualmente alimentados, automaticamente populados, providos em formatos de dados padronizados, et cetera. Nas modalidades, um ou ambos dos parâmetros para a estrutura de utilidade 132 e as condições ambientais 134 podem ser sensoreados ou detectados com base em entrada de sensor (por exemplo, equipamento de formação de imagens, sensores do clima, outro sensor de hardware, et cetera). Nas modalidades, um ou ambos dos parâmetros para padrões de engenharia 136 ou configuração de análise 138 podem ser obtidos a partir de um banco de dados de terceira parte, que pode variar com base na geografia ou outros parâmetros. Nas modalidades, a configuração de análise 138 pode ser provida ou definida com base em gabaritos ou ajustes padrão.

[0032] Nas modalidades, os parâmetros para os padrões de engenharia 136 podem incluir diretrizes ou exigências legais publicadas por grupos de normas, tais como o NESC (Código de Segurança Elétrica Nacional), CSA (Associação de Normas Canadense), ou G095 (Ordem Geral 95) da Comissão de Utilidades Públicas da Califórnia, bem como normas internas estabelecidas por um departamento de engenharia da companhia de utilidade. Os parâmetros para padrões de engenharia 136 podem incluir capacidades nominais de material de fabricante (por exemplo, tensão máxima admissível, momento máximo admissível). Eles também podem especificar multiplicadores adicionais para certos tipos de carga - por exemplo, requerendo que todas as cargas eólicas sejam aumentadas para impactar de forma mais alta as estruturas de utilidade, tais como aquelas cruzando uma estrada de alta velocidade.

[0033] Os parâmetros para configuração de análise 138 determinam parâmetros específicos de simulação para o motor de modelo, incluindo, mas

7 / 43 não limitados a, como os elementos de fios metálicos são modelados (por exemplo, como forças de ponto, como elementos de modelo, ou como uma combinação dos dois no carregamento híbrido), se um método de análise linear ou não linear geométrico é usado, e se aplicar estágios individuais de análise (por exemplo, cabos de pré-tensionamento, fios metálico de re- tensionamento).

[0034] Quando usadas aqui, as descrições de análise “linear” são usadas para descrever uma análise da técnica de elemento finito, que assume uma relação linear entre carga aplicada a o sistema e deslocamento, sem alterações na rigidez de elemento devido a esse deslocamento. Em contraste, descrições de análise “não linear geométrica”, conforme descrita aqui, são usadas para descrever uma técnica de elemento finito que explique a alteração na rigidez do modelo, quando se desloca sob carga. Mais especificamente, a rigidez de um poste de utilidade é afetada pela deflexão induzida no poste pelo peso e tensão dos elementos aéreos que ele suporta. Os efeitos resultantes podem incluir, mas não são limitados a, a título de exemplo, situações nas quais tensão e deslocamento não são linearmente relacionados, e alterações em rigidez devidas às alterações na geometria da estrutura.

[0035] “Geometria”, quando discutida aqui, pode ser referenciada em uma variedade de contextos. Geralmente, a geometria de uma estrutura detalha o formato, orientação, et cetera, da estrutura e anexos à mesma, que podem ser alimentados ou discernidos. No contexto da análise geométrica não linear, geometria pode ainda se referir a um formato, orientação, et cetera, da estrutura, mas inclui os efeitos de carregamento, tais como deflexão e geometrias irregulares.

[0036] Pelo menos parâmetros para configuração da análise 138 e estrutura de utilidade 132 são enviados para um motor de modelo 122, que pode estar situado no sistema de computador local ou em um sistema distribuído em nuvem. O motor de modelo 122 constrói um modelo de

8 / 43 elemento finito da estrutura de utilidade com base em, por exemplo, propriedades de material, geometria, e/ou outras características da estrutura de utilidade, descritas na estrutura de utilidade 132, bem como configuração de análise 138. Uma vez quando a estrutura está modelada, o motor de modelo 122 aplica parâmetros para as condições ambientais 134 e os padrões de engenharia 136. O motor de modelo 122 pode, desta maneira, determinar o estado de projeto simulado de um modelo da estrutura de utilidade (ou grupos de estruturas de utilidade) e reportar nos resultados de seu carregamento, tal como a tensão ou momento esperado, sobre os componentes estruturais nesse estado. Os resultados dessa análise podem ser salvos, ou localmente ou em um servidor em nuvem, e podem ser usados para gerar um reporto interativo do estado da estrutura de utilidade associado com o modelo. Os resultados podem incluir estado de passe/falha dos componentes na estrutura de utilidade com base em padrões de engenharia 136.

[0037] Exemplos de parâmetros para estrutura de utilidade 132 incluem, mas não são limitados a, informação sobre sua geometria e material. Geometria pode ser descrita em termos de, por exemplos, envolvendo postes de utilidade, diâmetro (s), comprimento(s) total(is), comprimento(s) acima ou abaixo do solo, et cetera. Para outras estruturas, geometria pode ser descrita em termos de, por exemplos envolvendo mais construção mais complexa, tal como torres multipartes, os tamanhos e orientações de membros para treliças ou barras de reforço. O material para postes pode incluir, mas não é limitado a, qualidades e tipos específicos de madeira ou qualquer outro material descrito aqui. Materiais de exemplo para torres podem incluir membros padrões ou personalizados e as madeiras, metais, plásticos, concreto, et cetera, a partir dos quais os membros são construídos. Geometria pode também incluir a posição e orientação de conexões ou pontos de contato entre a estrutura de utilidade e elementos interagindo com os mesmos. Elementos interagindo com os mesmos podem incluir, mas não são limitados a,

9 / 43 elementos de suporte (por exemplo, cabo fios metálicos, acima da terra ou fixadores subterrâneos), ativos (por exemplo, transformadores, disjuntores de circuito, interruptores, pára-raios, fusíveis, junções, medidores, elementos de comunicação sem fio), fios metálicos (por exemplo, transmissão de energia primária, transmissão de energia secundária, transmissão de dados, transmissão telefônica, transmissão por cabo, solo, neutro, condutor de alimentação), conjuntos (por exemplo, suportes de aspersores, conectores, cabeçotes de clima, braços transversais, condutos, degraus, proteções, elementos isoladores, agitadores, isoladores de tensão, prateleiras, moldagem), et cetera. O grupo de elementos incluindo elementos de suporte, ativos, fios metálicos, e conjuntos, podem ser coletivamente referidos aqui como “componentes de utilidade”. Ainda, as conexões e forças ou cargas impostas por estruturas e conjuntos interconectados são identificadas e providas (por exemplo, postes adjacentes e os suportes ou fios metálicos compartilhados entre os mesmos). A geometria e os materiais da estrutura de utilidade descrita podem ser graficamente representados na interface 112 em uma imagem tridimensional que permite o ajuste em tempo real do modelo da estrutura de utilidade. Eles podem também ser apresentados em uma forma tabular, que pode ser editável, usando a interface 112 ou outros componentes de exibição e edição.

[0038] Informação adicional provida para o motor de modelo 122 inclui, mas não é limitada a, parâmetros para as condições ambientais 134. Esses podem incluir o solo ou a composição do solo (e/ou como ele varia ao longo da profundidade da estrutura de utilidade), informação climática, et cetera. Informação climática pode incluir, mas não é limitada a direção e magnitude do vento, temperatura, precipitação (incluindo formação de gelo ou neve), et cetera.

[0039] A força do vento é uma significante fonte de carga sobre as estruturas de utilidade. Para complicadas estruturas de utilidade, a direção da

10 / 43 força do vento que induz a tensão máxima sobre a estrutura pode ser difícil de deliberar. Não se pode simplesmente assumir o uso da direção da força do vento máxima porque, dependendo da geometria da estrutura e de cargas de outras fontes, a força do vento pode agir contra outras cargas não equilibradas ou ser neutralizada por elementos de suporte (como reforços de cabo ou de empurrar). Por essa razão, as técnicas aqui podem empregar uma varredura de vento configurável, que calcula um estado estável final do modelo de elemento finito com carga eólica aplicada de cada direção de bússola selecionada. Isso pode deliberar estados separados, ou um estado unificado contínuo, até, e incluindo, todos os 360 graus. O estado que induz a pior relação de passe/falha do componente analisado é reportado como o estado de passe/falha final desse componente. A direção de vento que induz o pior estado de passe/falha pode também ser diferente para cada componente que é analisado.

[0040] Em adição ao cálculo do pior caso da direção de vento, o motor de modelo 122 preserva a relação calculada de passe/falhas e os valores de carregamento para todas as direções na varredura do vento. Essa informação é apresentada na forma de um gráfico radial, em duas ou três dimensões. Cada ponto no gráfico é definido em coordenadas polares pela direção de bússola da carga eólica aplicada e da relação final de passe/falha do componente. Os pontos são codificados por cores para indicar o estado de falha, passagem, ou próximo a falha. O valor da tensão, força, ou momento usado para calcular a relação de passe/falha é também mostrado em texto no gráfico. Essa representação visual provê uma imagem mais clara de como a estrutura reage ao carregamento de vento adicional a partir de cada direção analisada, não exatamente a direção de pior caso. Essa informação pode ser usada para informar melhorias de projeto, tais como a decisão de reforçar um projeto de estrutura de utilidade com um poste mais forte (capacidade crescente em todas as direções) versus adição de cabeamento adicional para

11 / 43 prover suporte em uma única direção. Gráficos de exemplo nas figuras 9, 10, 10B, 11A, 11B, e 11C mostram alguma da variação no carregamento que pode ser revelada através de os gráficos de vento.

[0041] Os resultados de análise providos através da interface 112 (ou de outros componentes) são reportados para todas das direções de vento especificadas e podem ser apresentados em formatos gráficos tabulares, gráficos bidimensionais e/ou gráficos tridimensionais. Os resultados podem sinalizar casos nos quais as cargas excederam normas de força para resistência (por exemplo, com base em codificação de cor, destaque, avisos de “pop-up”, sinais para chamar atenção para aspectos particulares, et cetera). Com base nesses resultados, o projeto da estrutura de utilidade pode ser modificado, e o processo iterado até todos os componentes satisfazerem os requeridos padrões de engenharia.

[0042] A figura 2 ilustra uma modalidade de um sistema 200 para modelar estruturas de utilidade. O sistema 200 inclui o sistema local 210 e o sistema escalonável 250. O sistema local 210 inclui a interface de usuário 202, o motor de modelo 204, a(s) interface(s) de máquina 206, e base de dados de parâmetros locais 208. O sistema local 210 pode também, nas modalidades, incluir módulos locais adicionais para realizar outros aspectos descritos aqui. O sistema escalonável 250 inclui um ou mais motores de modelo 252. O sistema escalonável 250 pode também incluir, em várias modalidades, uma base de dados de parâmetros remotos 254 e módulos remotos ou escalonáveis adicionais para realizar outros aspectos descritos aqui. Embora o sistema escalonável 250 seja ilustrado como um sistema escalonável que contém múltiplos motores e um banco de dados é entendido que os componentes ilustrados, e outros, podem ser distribuídos em dois ou mais sistemas físicos ou lógicos sem fugir do escopo ou espírito da invenção.

[0043] O sistema 200 cria e soluciona modelos para estruturas de utilidade usando análise de elemento finito e outras técnicas providas aqui.

12 / 43 Devido à complexidade computacional para encontrar resultados de carregamento (por exemplo, comparação do carregamento atual ou calculado contra valor nominal de estrutura, avaliação de integridade estrutural quando sujeito a várias cargas, et cetera) até mesmo uma estrutura simples, máquinas podem requerer substanciais extensões de tempo para encontrar os resultados. Isso é composto, onde múltiplas estruturas são agrupadas para análise. Para mitigar esse problema, o sistema local 210 pode descarregar análise ou proporcionar tarefas para o sistema escalonável 250, ou compartilhar carga de processamento com o mesmo.

[0044] Com base na complexidade do modelo (por exemplo, número de estruturas, geometria de estruturas, número de ativos ou conjuntos, et cetera), o(s) motor(es) de modelo 252 pode(m) ser compartilhado(s) entre múltiplos usuários, ou “girado para cima” e “girado para baixo”, quando necessário, para prover análise mais rápida. Nas modalidades, todos os sistemas escalonáveis 250, incluindo um ou mais motor(es) de modelo 252, podem ser compartilhados, girado para cima, ou girado para baixo usando servidores remotos de local e/ou computação em nuvem.

[0045] Os parâmetros de modelo podem ser definidos usando a interface de usuário 202. Nas modalidades, informação particular para modelos pode ser originada a partir da base de dados de parâmetros locais

208.

[0046] Alternativamente ou complementarmente, o sistema local 210 pode se comunicar com o sistema escalonável 250 (ou outros sistemas remotos) para acessar a base de dados de parâmetros remotos 254 para definir parâmetros e restrições para um ou mais modelos de estrutura de utilidade.

[0047] Quando um modelo é construído, ou quando uma solicitação é submetida para analisar o carregamento de modelo e solucionar o modelo de acordo com carregamentos e parâmetros, o sistema local 210 pode se comunicar com o sistema escalonável 250 usando interfaces de máquina 206.

13 / 43 Um ou mais de motor de modelo 204 e/ou motor(es) de modelo 252 pode(m) determinar um tempo estimado (ou consumo de recurso) para completar usando o sistema local 210. Se a análise é esperada que exceda um limite, ou se a análise é indicada prioridade ou indicada para acelerar, alguns ou todos dos dados para análise podem ser enviados para o sistema escalonável 250, onde um ou mais motor(es) de modelo 252 realizam o trabalho computacional para completar a análise. O trabalho pode ser enfileirado, equilibrado, e/ou priorizado para assegurar que recursos apropriados sejam comprometidos e os usuários recebam recursos remotos de acordo com prioridade apropriada (por exemplo, primeiro para dentro - primeiro para fora, acordos de nível de serviço, pagamento pela prioridade, et cetera).

[0048] O(s) motor(es) de modelo 252 pode(m) realizar porções ou todos dos processos incluindo, mas não limitados a, análise de elemento finito (que pode incluir análise de carregamento híbrido e não linear, conforme descrito aqui), geração ou representação gráfica, ou outros processos.

[0049] Quando a uma ou mais porções estão completas, o sistema escalonável 250 pode fundir ou reconciliar dados a partir de múltiplos motores de modelo (escalonáveis) 252 (por exemplo, para corrigir quaisquer inconsistências entre estruturas ou anexos agrupados ou interativos com base no esquema para dividir trabalho) então provêm as soluções resultantes para o sistema local 210 por intermédio da(s) interface(s) de máquina 206 para o uso. Alternativamente, resultados fragmentados podem ser providos para o sistema local 210 para prover conjunto local da solução compósita final. A solução pode ser exibida, graficamente e/ou de uma maneira tabulada, usando a interface de usuário 202.

[0050] Depois da solução, os parâmetros de modelo e soluções podem ser armazenados em uma ou mais de bases de dados de parâmetros locais 208 e/ou bases de dados de parâmetros remotos 254. Esses dados podem ser recarregados para subsequente revisão, modificados com análises atualizando

14 / 43 prévias soluções para modificações (ao invés de deliberar o modelo inteiro novamente), e/ou arquivados para a comparação ou o uso futuro.

[0051] A figura 3 ilustra um sistema de exemplo 300 incluindo o motor de modelo 310. O motor de modelo 310 inclui modelo de pré- tensionamento 312, o módulo de re-tensionamento 314, o módulo de deslocamento de vento 316, o módulo de deslocamento 318, e o módulo de análise 320. O motor de modelo 310 pode opcionalmente incluir outros módulos para realizar os aspectos descritos aqui.

[0052] O sistema 300 também inclui módulo de enfileiramento 340 e o módulo de escalonamento 330, bem como entradas de modelo 350 (recebidas por intermédio de, por exemplo, as interfaces). Embora esses módulos sejam mostrados independentemente ou como componentes do sistema 300, esses módulos são ilustrados como tais para facilidade de explanação; eles podem ser implementados diferentemente do que foi representado, sem fugir do escopo ou espírito da invenção. Por exemplo, o módulo de enfileiramento 340 e o módulo de escalonamento 330 podem ser incluídos em um sistema local ou remoto, separado do sistema 300. Embora o motor de modelo 310 seja ilustrado como um único motor de modelo é entendido que referências a um único motor de modelo podem, em modalidades implementadas em nuvem, se referir a múltiplos motores de modelo instanciados usando um ou mais dispositivos de computação, e/ou um único motor de modelo ou a tarefa de modelagem pode ser instanciada através de múltiplas fontes de recursos.

[0053] Entradas de modelo 350 são providas para modelar. Com base no tipo de entradas, quantidade de entradas, ou complexidade estimada das entradas - que podem ser determinados enquanto as entradas são providas ou depois dos cálculos começarem - a modelagem e/ou análise podem ser distribuídas entre um grupo de motores de modelo (por exemplo, um motor de empreendimento Calc (nuvem) ou CEE). A distribuição pode ser determinada

15 / 43 usando, por exemplo, o módulo de enfileiramento 340 e o módulo de escalonamento 330. O módulo de enfileiramento 340 pode priorizar e equilibrar o trabalho realizado por um ou mais motores de modelo incluindo o motor de modelo 310. Para tais priorização e equilíbrio, um escalonador (dentro do módulo de enfileiramento 340, dentro módulo de escalonamento 330, outros módulos, uma função implementada como uma combinação dos mesmos) combina múltiplas variáveis ponderadas em torno da tarefa de análise em uma única estimativa de tempo. Algumas variáveis, que podem ser primárias ou de controle, ou, em modalidades alternativas, influenciais, mas não dispositivas, incluem o tipo da análise (linear ou não linear), o número de direções do vento a analisar, e várias métricas da complexidade da estrutura (por exemplo, o número de fios metálicos ou a altura do poste). As variáveis e pesos específicos são escolhidos por alimentação de dados de análise históricos em uma ferramenta de aprendizagem por máquina padrão. Esses pesos são regularmente recalculados com novos dados para colocá-los em linha com o uso atual e máquina subjacente e desempenho de motor.

[0054] O módulo de escalonamento 330 pode escalonar para cima ou para baixo os recursos disponíveis para modelar e analisar usando computação em nuvem para “girar para cima” (criar novo)”, girar para baixo” (remover excesso), ou realocar os motores de modelo em um dado banco de recursos. O banco de recursos disponíveis pode ser fixo ou dinâmico, dependendo da implementação. Outros detalhes sobre esses aspectos são descritos em algum local aqui.

[0055] Esses recursos podem ser usados para realizar análises de pré- tensionamento (com, por exemplo, o módulo de pré-tensionamento 312) e re- tensionamento (com, por exemplo, o módulo de re-tensionamento 314), bem como análises de deslocamento independente de vento (com, por exemplo, o módulo de deslocamento 318) e deslocamento dependente de vento (com, por exemplo, o módulo de deslocamento de vento 316), conforme é calculado e

16 / 43 compilado pelo módulo de análise 320. O sistema 300 pode realizar vários aspectos descritos aqui com respeito a outros sistemas e métodos, e pelo menos parcialmente ilustra o enfileiramento e escalonamento em conjunção com tais aspectos.

[0056] A figura 4 ilustra uma metodologia 400 descrita aqui para solucionar análise estrutural em estruturas de utilidade. A metodologia 400 começa em 402 e prossegue para 404, em que o dado de estrutura de utilidade é recebido. Com base no dado, as estruturas de utilidade são configuradas em 406 para representar sua configuração do mundo real e dependências por meio do acoplamento mecânico entre os grupos de estruturas. Cargas estáticas (por exemplo, ativos) e dinâmicas (por exemplo, vento) são então aplicadas à estrutura em 408 e resultados são solucionados (por exemplo, a mecânica da estrutura) em 410. Os resultados são providos em 412 e a metodologia termina em 414. Outros detalhes sobre esses aspectos são descritos em algum local aqui.

[0057] As figuras 5A e 5B ilustram uma técnica descrita aqui que pode, nas modalidades, definir a função de um motor de modelo, particularmente a figura 5A descreve a metodologia 500 para realizar a análise de carregamento na estrutura de utilidade. A análise de carregamento pode ser especificada por um ou mais dentre, por exemplo, a estrutura de utilidade, as condições ambientais (incluindo, mas não limitadas ao vento, acúmulo de gelo, e outros fatores), padrões de engenharia, e configuração de análise. Tipos de análise de elemento finito que podem ser utilizados nesses e em outros aspectos incluem, mas não são limitados a, linear ou análise não linear geométrica (ou análises). Análise não linear geométrica explicam os efeitos não lineares de alterações na geometria da estrutura, tais como deflexões ou deformações, quando elas ocorrem. O método de análise não linear geométrica dessa descrição explica possíveis instabilidades e alterações em locais de carga ou direções conforme a estrutura se desloca sob carga.

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[0058] A metodologia 500 começa em 502 e prossegue para 504, onde uma determinação é feita de se os componentes de modelo permanecem a ser adicionados, carregados, ou solucionados (que podem ser completados independentemente antes da combinação dos componentes e seus efeitos em um modelo compósito). Dessa maneira, a metodologia 500 pode prosseguir de uma maneira iterativa, analisando os componentes até todos estarem apropriadamente incluídos no modelo.

[0059] O motor de modelo primeiro determina se múltiplos modelos e análises separados são requeridos, que podem ser determinados em conjunção com a avaliação de se a análise de modelo requer que outros componentes sejam adicionados, carregados, ou solucionados em 504. Por exemplo, os padrões de engenharia podem especificar diferentes multiplicadores de carga com base no tipo de material, requerendo que um componente de cabeamento de aço seja modelado diferentemente de um componente de poste de madeira. Isso pode ou não pode instruir múltiplas simulações independentes no motor de modelo. Cada simulação individual então prossegue através de uma série de fases. A estrutura de utilidade é usada para gerar um modelo finito a ser analisado. As fases dependem da configuração de simulação de análise. Nas modalidades, cada fase envolve pelo menos um componente identificado na determinação em 504 e na subsequente determinação do(s) elemento(s) e carga(s) em 506. Cada componente identificado em 504 será submetido às subsequentes análises ilustradas, incluindo uma determinação de como modelar a estrutura (506), uma determinação de deslocamento independente de vento (516), deslocamento dependente do vento (520), estática (522), e geração dos resultados de componentes (524). Nas modalidades, a metodologia 500 pode falhar se certos parâmetros não forem providos (por exemplo, pelo menos uma direção de vento, pelo menos um componente, combinações dos mesmos).

[0060] Cada fase soluciona um problema de simulação de engenharia

18 / 43 específico, e a saída de cada fase é passada ao longo para o estado inicial do próximo. Cada fase pode ser configurada ou desativada separadamente através da configuração de simulação de análise. Em cada fase, novas forças são incrementalmente introduzidas ao modelo, e então o modelo finito é iterado com um estado estável. Se um estado estável não puder ser obtido com as dadas entradas, a análise é reportada como não convergente e instável. Simples efeitos do componente são resolvidos no resultado estático (522) e o estado resultante do sistema, para o qual o componente é salvo para combinação no sistema maior compreendendo todos os componentes. (Tal análise de componente pode ser realizada independentemente.) Depois da fase final de análise para cada componente em 522, o modelo finito está em um estado representando o efeito das condições de análise de carregamento na estrutura especificada com todas sub-análises/fases combinadas em 524. As tensões, momentos, e forças sobre o modelo são comparados com os valores admissíveis, especificados para o componente, e o motor de modelo gera um resultado que inclui uma descrição do estado resultante dos componentes simulados bem como seu estado de passe/falha. Quando o resultado para o componente final em 504 foi gerado, os resultados de componente são agregados em um reporto que descreve o estado de passe/falha da estrutura e seus componentes.

[0061] Em cada fase do carregamento (ou ciclo de metodologia 500), uma decisão é feita de como modelar fios metálicos. Dependendo da configuração, os fios metálicos individuais podem ser modelados como forças constantes representando suas cargas sobre a estrutura de utilidade, ou como elementos de modelo finito completo. Tradicionalmente, essa decisão foi uma configuração de análise global, mas o carregamento híbrido permite a modelagem mais precisa de alguns projetos por escolha de quais fios metálicos são modelados como cargas de força constante e quais são modelados como elementos com base em estrutura de utilidade geometria.

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[0062] Discutindo a metodologia 500 em sua totalidade, a metodologia começa em 502 e prossegue para 504, em que uma determinação é feita de se componentes permanecem, para quais resultados que não foram gerados. Se sim, a metodologia prossegue para 506, em que os elementos e cargas são determinados. Em 508, uma determinação é feita de se análise de pré-tensionamento será realizada. Se a determinação em 508 retornar negativa, a metodologia 500 pode prosseguir para 512. Se especificada (por exemplo, a determinação retorna positiva), a modelagem prossegue para o pré-tensionamento em 510. O pré-tensionamento é um método de ajustar a tensão inicial sobre elementos de cabo para simular a carga que eles estão suportando na instalação da estrutura. Quando fios metálicos aéreos são instalados, o poste de extremidade inativa é primeiro cabeado. Os cabos são então tensionados, o que faz com que o poste se deflita na direção para os cabos. Nesse ponto, os fios metálicos são tensionados, puxando o poste de volta para uma posição vertical com deflexão nominalmente zero e todas cargas horizontais sendo suportadas pelos cabos. Em um modelo de elemento finito, se os elementos de cabo forem inicialmente modelados como tendo tensão zero, a carga a partir dos fios metálicos irá fazer com que o poste se deflita antes de o equilíbrio de reações dos cabos da carga, levando a elevado carregamento reportado sobre o poste e reduzido carregamento reportado sobre os cabos em comparação com condições de campo. A solução para esse problema é a de permitir que o usuário especifique uma pré-tensão constante para os cabos. Essa solução, todavia, faz inúmeras assunções acerca da geometria da estrutura e como a força de reação é alocada entre múltiplos cabos. O motor de modelo, em contraste, simula procedimentos de instalação de fios metálicos por aplicação das cargas de fio metálico na temperatura e tensão da instalação, iterando para um estado defletido estável do sistema, então incrementalmente aumentando a tensão aplicada nos elementos de cabeamento até os elementos de poste serem retornados para uma posição

20 / 43 vertical.

[0063] Em 512, uma determinação pode ser feita de se o re- tensionamento deve ser realizada na análise. Se a determinação em 512 retornar negativa, a metodologia 500 pode prosseguir para 516. Se uma fase de re-tensionamento de fio metálico for especificada (por exemplo, a determinação em 512 retorna positiva), a metodologia 500 prossegue para 514 e os fios metálicos podem ser representados no modelo finito como simples forças constantes iguais a seu peso e tensão sob condições de instalação. Se uma fase de re-tensionamento de fio metálico não for especificada, fios metálicos podem ser modelados por elementos finitos. A fase de re-tensão de fio metálico em 514 continua como segue: durante a fase de pré-tensão de análise, alguma deflexão e alguma deformação ocorrem no modelo. Se a configuração de análise modelar fios metálicos como elementos finitos, esse deslocamento inicial pode alterar as tensões naqueles fios metálicos que são aplicados à estrutura. Na fase de re-tensionamento de fio metálico, as forças representando fios metálicos selecionados para modelagem de elemento são substituídas por elementos que correspondem à geometria catenária e tensão intencional que induziria essa força.

[0064] Se os deslocamentos induzidos pelas fases de pré- tensionamento (por exemplo, em 510) ou re-tensionamento de fio metálico (por exemplo, em 514) forem demasiadamente grandes (por exemplo, o deslocamento atual de quaisquer nós finitos está acima de um valor limite calculado para falha), as fases podem ser descartadas e a análise continua com o estado de modelo inicial. Na estruturas de utilidade projetadas para normas comuns, isso não deve geralmente ocorrer, mas ângulos ou tensões de cabeamento atípicos podem resultar em desequilíbrios direcionais entre reações de cabo e cargas de fio metálico, que previnem a simulação de um estado inicial realístico através dessa metodologia.

[0065] Em 516, a metodologia 500 realiza uma fase de deslocamento

21 / 43 independente de vento. Durante essa fase, efeitos ambientais se separam do vento (incluindo, mas não limitados a, alterações de tensão devidas à temperatura e peso a partir do carregamento de gelo) são iterativamente adicionados ao modelo e até o modelo convergir para um estado estável com o carregamento total aplicado.

[0066] A geometria estável determinada em 516 é usada como o modelo de base para a fase de deslocamento dependente do vento quando direções do vento estão presentes. A fase de deslocamento dependente do vento compreende um sub-enlace de metodologia 500, em que uma determinação é feita de se quaisquer direções do vento permanecem para o teste em 518. Se todas as direções do vento forem analisadas e a determinação em 518 retornar negativa, a metodologia 500 recicla para 504, onde componentes adicionais podem ser considerados, se aplicável, e resultados podem ser gerados se componentes adicionais não forem aplicáveis (por exemplo, todos os componentes determinados).

[0067] Se a metodologia em 518 retorna positiva, as direções do vento são iterativamente consideradas para deslocamento dependente do vento. Para cada direção de vento (que pode ser especificada na, por exemplo, configuração ambiental), as forças do vento são aplicadas ao modelo em 52 - e uma geometria estável é determinada antes da continuação para o estágio de aplicação do fator de carga. Isso produz um estado de modelo independente para cada direção de vento analisada. As fases de deslocamento dependentes do vento e independentes do vento podem ser combinadas sem fugir do escopo ou espírito da invenção.

[0068] Uma vez quando uma geometria estável é determinada em 520, a metodologia 500 prossegue para a fase estática 522 para a fase de componente relevante da análise. Os elementos de fio metálico são substituídos por cargas pontuais com força equivalente de forma a prevenir que fatores de carregamento reduzam a carga sobre a estrutura de utilidade

22 / 43 por aumentar a força de tensão de suporte daqueles elementos. Fatores de carga são aplicados às forças apropriadas com base nas configuração de normas de engenharia e uma geometria estável determinada com respeito ao componente sob análise. Esse estado representa a condição de projeto da estrutura de utilidade nessa direção de vento, dada a configuração especificada. Outras assunções podem ser aplicadas sem o afastamento do escopo ou espírito da invenção.

[0069] Uma vez quando uma geometria estável é determinada em 522, a metodologia 500 prossegue para 518 para determinar se o deslocamento dependente do vento deve ser conduzido para outras direções do vento (por exemplo, são quaisquer direções de vento disponíveis ou possíveis restantes como não calculadas). Se todas das direções estiverem completas, a determinação em 518 retorna negativa, e a metodologia 500 prossegue para 524, em que os resultados de componente para todo o deslocamento independente do vento e deslocamento dependente do vento são combinados com respeito ao componente. Os resultados de componente comparam as tensões, forças, momentos, e outros valores encontrados no estado final do modelo com os padrões de engenharia admitidos. Os resultados podem ser salvos para a apresentação para o usuário (usando, por exemplo, as interfaces descritas aqui). Os valores de carregamento e estados de passe/falha são reportados para todas as direções do vento especificadas na configuração ambiental. Adicionalmente, para a direção de vento induzindo o pior carregamento sobre o componente, o estado final do modelo carregado, incluindo, mas não limitado a, deslocamentos, tensões, forças, e momentos, é gravado para a posterior exibição para o usuário. Se outros componentes não permanecerem, como determinado em 504, a metodologia 500 prossegue para 526, em que os resultados de componente são agregados em um reporto que detalha ambos os estados de passe/falha dos componentes individuais e os estados de passe/falha combinados da estrutura de utilidade como um todo.

23 / 43 Depois de os resultados serem agregados ou calculados em 526, a metodologia 500 pode terminar em 528.

[0070] As figuras 6A, 6B, e 6C ilustram carregamentos e a figura 6D ilustra as interfaces dos sistemas, descritas aqui, particularmente no contexto de técnicas de carregamento híbrido descritas aqui. Tais aspectos podem prover contexto para carregamento híbrido, como discutido, por exemplo, nas figuras 7 A e 7B. Em certas jurisdições, bem como de acordo com certas melhores práticas, implementadas por utilidades ou negócios, vários códigos de projeto aéreo abordam o projeto de resistência da estrutura de suporte. Esses códigos amplamente mencionam a necessidade de se ter as estruturas de suporte capazes de manipular a carga inteira para a qual elas foram instaladas a suportar. Algumas implementações podem tratar o poste como uma escora que somente suporta na direção vertical, e os elementos de suporte provendo toda a resistência transversal. Embora essa assunção possa ser trabalhável em situações relativamente simples ou facilmente definidas, ela pode falhar em situações com forças fora do plano. A complexidade acrescentada de alterações a partir do carregamento baseado em deslocamento (a tensão de fios metálicos atualiza com base em deslocamento) combinado com procedimentos variáveis de instalação e os resultados podem tornar tal estimativa ineficaz e sob risco de falha estrutural. O carregamento sobre os elementos de suporte da estrutura é, de fato, uma combinação do local de suportes, dos procedimentos de instalação específicos, e dos efeitos de carregamento baseados em deslocamento.

[0071] Para abordar isso, carregamento híbrido, um método de carregamento que liga em ponte o interstício entre carregamento de força constante e carregamento de força à base de deslocamento, é descrito. Essas técnicas retêm os fios metálicos destinados a ser suportados com cabeamento a uma carga constante, enquanto permitem que fios metálicos não suportados se desloquem. Isso combina a estabilidade de carregamento de deslocamento

24 / 43 e o mais alto, mais esperado, carregamento de fios metálicos de cabo de forças constantes. A técnica considera que o carregamento pode ser artificialmente baixo devido aos deslocamentos na estrutura e/ou que ao carregamento, e deslocamentos podem ser artificialmente altos para manter as tensões de projeto.

[0072] A figura 6A ilustra uma simples extremidade inativa com mais baixa tomada de tensão. A tensão total está se estendendo verticalmente, e um condutor de tensão mais baixa, não suportado, está se estendendo horizontalmente. O resultado do poste sendo carregado inteiramente com carregamento baseado em deslocamento seria que as tensões diminuiriam rapidamente, e o estado final seria mais baixo que o carregamento esperado no cabo para baixo.

[0073] A figura 6B mostra um tipo de carregamento que resultaria em mais deslocamento na extensão de tomada do que o atual na situação de carregamento de campo. Nessa situação, o pólo se deslocaria ligeiramente por uma extensão de tomada, a tensão diminuiria ainda mais, e o deslocamento se equalizaria.

[0074] A figura 6C mostra a técnica de carregamento híbrido, descrita aqui. A extensão de alta tensão apoiada pelo cabo inferior é mantida na tensão de projeto de força constante e a tomada de folga pode se equalizar com deslocamento. Isso também inclui classificar e agrupar condutores por vários atributos, então aplicar subsequentes técnicas com base nos atributos identificados.

[0075] Para auxiliar a explicar os procedimentos de instalação, condutores são associados a seus respectivos elementos de suporte. Assumindo projeto e práticas de construção apropriadas, cada elemento de suporte sobre a estrutura é projetado para suportar específicas entradas de carregamento nessa estrutura. Em um exemplo para materiais particulares, o Instituto Americano de Construção de Madeira especifica que a tensão em

25 / 43 uma viga de madeira em um diâmetro do elemento de suporte é governada por tensão de cisalhamento. Esse resultado indica que qualquer coisa dentro dessa distância está indo a ser completamente suportada por esse elemento de suporte. O suporte provido para cargas fora dessa “zona de cisalhamento” estaria diminuindo com crescente distância. O Departamento Norte- Americano de Normas de projeto de Serviço de Utilidades Rurais da Agricultura nunca excedeu uma distância especificada de um pé (30,46 cm), seis polegadas (15,23 cm) a partir da carga para o local do ponto de afixação do cabo de suporte. O valor da zona de cisalhamento é configurável para permitir aos usuários ajustar valores que caem em linha com as normas de projeto em sua organização. A figura 6D mostra uma interface que permite uma opção de zona de cisalhamento de acordo com essas, ou outras, regras no carregamento híbrido.

[0076] Os fios metálicos e elementos de suporte dentro de uma dada zona de cisalhamento podem ser agrupados conjuntamente no que pode ser denominado um “grupo de suporte”. Grupos de suporte podem ser avaliados para determinar como os fios metálicos devem ser modelados para mais bem representar aqueles elementos.

[0077] Outra consideração para técnicas de carregamento híbrido é quão bem restrito o modelo é em qualquer dado ponto de afixação de suporte. Se os elementos de suporte estiverem no mesmo ângulo ou muito próximos ao mesmo ângulo, a estrutura é relativamente livre para se mover lateralmente a partir dos suportes e, por conseguinte, as tensões de fio metálico podem ainda se equalizar. Por exemplo, se um valor de 5 graus foi escolhido to ser para ser o limite admissível entre direções de suporte, a estrutura seria considerada livre para se mover quando direções de suporte fossem menores do que 5 graus. A proporção de força de suporte em 5 graus é o seno desse ângulo, ou 0,087, que pode limitar a quantidade de movimento. Acima desse limite, o grupo de suporte é considerado “completamente suportado”. Como mostrado

26 / 43 na figura 6D (por exemplo, a porção dentro da caixa, que pode não ser visível nas interfaces implementadas), de forma similar à zona de cisalhamento, esse valor é configurável em interfaces para sistemas e métodos descritos aqui para permitir diferentes decisões de engenharia.

[0078] Elementos de suporte são colocados nos postes para apoiar significantes cargas no poste. Se uma tensão muito baixa de fio metálico for mantida constante, ele não deslocaria a estrutura de forma suficiente para equalizar apropriadamente as tensões nos fios metálicos baseadas em deslocamento. Para levar isso em conta e prover que fios metálicos de significante carga sejam considerados, a tensão é comparada com um valor mínimo, e somente tensões acima desse valor são consideradas para a possibilidade de ser mantidas constantes. A figura 6D ilustra uma tal opção em uma interface para sistemas e métodos descritos aqui (por exemplo, a porção dentro da caixa, que pode não ser visível nas interfaces implementadas). O valor de limite de tensão leva em conta a variância nas diferentes tensões da organização.

[0079] Depois de os grupos de suporte e as restrições do modelo serem determinados, possíveis tipos de construção podem ser analisados para determinar, pelo menos em parte, que extensão é o impulsor primário do carregamento. Em tipos de construção, nos quais as cargas estão em uma situação equilibrada, a tensão máxima pode ser selecionada para ser mantida constante. Se as tensões forem iguais, então a extensão mais longa é escolhida, porque extensões menores se equalizam com menores deslocamentos. A escolha de extensões primeiro com base em tensão, então com base em comprimento, pode ser referenciada como a extensão “maior/mais longa”. Em tipos de construção, nos quais o cabo está apoiando uma extensão específica, a extensão que é a mais próxima a ser suportada é escolhida para ser mantida constante. Esse tipo é referenciado como a extensão “de apoio”.

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[0080] Com base nessas técnicas, carregamento mais realístico é obtido. Embora assunções particulares sejam descritas, os sistemas e métodos aqui podem permitir a aplicação de assunções alternativas sem fugir do escopo ou espírito da invenção.

[0081] Voltando para as figuras 7A e 7B, esses desenhos ilustram modalidades de metodologias para realizar carregamento híbrido em análise de estruturas de utilidade. Conforme discutido acima, técnicas de carregamento híbrido podem manter o carregamento constante com respeito a certos elementos, mas permitem o carregamento para ajustar com deslocamento em outros.

[0082] Focando sobre a figura 7A, a metodologia 700 começa em 702 e prossegue para 704, onde grupos de suporte são identificados para cada elemento na estrutura. Depois disso, em 706, extensões com tensão de fio metálico, mantida constante, são identificadas. Por exemplo, em uma modalidade descrita aqui: se existirem dois ou mais cabos, e eles forem, todos, opostos dentro do ângulo de suporte máximo, isso apresenta uma situação de “cabeamento de tempestade” e a extensão mais alta/mais longa é mantida constante; se o grupo de suporte for “completamente suportado”, então todas as extensões são mantidas constantes; se existirem duas ou menos extensões, então a extensão maior/mais longa é mantida constante; e se existirem três ou mais extensões, então a extensão de suporte é mantida constante.

[0083] Em 708, tensões dos fios metálicos restantes, permitidas que variem com deslocamento quando os cálculos prosseguem, e em 710, a estrutura é carregada para preparar o modelo para gerar resultados. Em 712, resultados são solucionados para o modelo, e a metodologia 700 termina em

714.

[0084] A figura 7B descreve uma metodologia 750 para determinação de modelagem de fio metálico, incluindo carregamento híbrido. Nas

28 / 43 modalidades, a metodologia 750 pode prover detalhe complementar ou adicional com relação a outra modelagem de fio metálico descrita aqui (por exemplo, 506 na figura 5A, que pode ou não pode incluem carregamento híbrido). A metodologia 750 começa em 752 e prossegue para 754, onde uma determinação é feita de se fios metálicos são configurados para ser modelados absolutamente como elementos finitos, ou inteiramente como cargas. Se os fios metálicos não deverem ser modelados como elementos, a metodologia 750 prossegue para 756, indicando que fios metálicos são cargas, e então termina em 774. Se pelo menos alguns fios metálicos devam ser modelados como elementos (por exemplo, 754 retorna positiva), ela prossegue para 758, onde ela determina se carregamento híbrido está configurado para ser usado. Se carregamento híbrido não for habilitado, a metodologia 750 prossegue para 760 indicando que todos os fios metálicos são modelados como elementos, então prossegue para o final em 774. Se carregamento híbrido for habilitado (por exemplo, 758 retorna positiva), grupos de suporte são identificados em 762 com base na geometria da estrutura de utilidade e na configuração de zona de cisalhamento. As extensões de fios metálicos que devem ser mantidas constantes são identificadas usando as técnicas e configuração detalhadas previamente com base em o conjunto de membros do grupo de suporte e mais longa extensão em 764. Para todas extensões em 766, se as extensões fossem identificadas como sendo mantidas constantes em 764, eles prosseguiriam para 772 e seriam modeladas como cargas. As extensões que não caem abaixo dessa identificação são modeladas como elementos finitos em 772. Quando todas extensões foram processadas, a metodologia prossegue para o final em

774.

[0085] A figura 8 descreve uma interface de exemplo. Aspectos da interface provêm um ambiente flexível que permite aos usuários configurar o software às suas preferências particulares. A interface provê a capacidade de criar e editar projetos de estrutura de utilidade em três dimensões e usando

29 / 43 uma vista de três dimensões, e provê funcionalidade de arrastar e largar para estruturas de utilidade e ativos ou suportes anexos. Tanto as vistas gráficas quanto vistas de tabela são disponíveis para projeto, análise e resultados. As vistas gráficas suportam ampliação e podem integrar fotografias em adição à formação de imagens modeladas. A interface inclui espaços de trabalho configuráveis, que podem ser providos em uma única exibição ou múltiplas exibições transversais estendidas. Um mapa pode ser incluído mostrando um esquema animado aéreo de elementos modelados ou elementos influenciando um elemento modelado particular. Vários avisos podem ser indicados na porção direita superior da interface para aumentar consciência e oportunidade para revisão.

[0086] A figura 9 representa outra interface de exemplo. A interface mostrada exibe resultados tabulados e gráficos para uma análise da estrutura de utilidade. Para acelerar a produção desses resultados, a interface pode ser operacionalmente conectada a uma plataforma de análise separada, distribuída e/ou compartilhada, que provê recursos de computação escalonáveis para acelerar os complexos cálculos. Avisos podem ser mostrados à direita superior da interface, bem como no topo de cada coluna em que um resultado gerado inclui cargas dentro um limite de ou excedendo a carga aceitável máxima (que é calculada com base em, por exemplo, parâmetros de engenharia e parâmetros de estrutura de utilidade incluindo características de material.

[0087] A figura 10A ilustra uma interface de exemplo, descrita aqui, representando uma varredura de vento de exemplo e provendo análise em uma variedade de pontos indicativos de diferentes direções do vento. Tensão de poste e outros avisos são providos no topo do gráfico tridimensional, e um indicador adicional notando três avisos para revisão é provido à direita superior da interface. A figura 10B provê uma vista mais detalhada do painel de gráfico de altura da figura 10A, que mostra, por exemplo, tensão,

30 / 43 cisalhamento, momento, e deflexão em vários pontos ao longo do comprimento do poste modelado em vista do carregamento modelado. Nas modalidades, a figura 10B pode representar tensão, cisalhamento, momento, e deflexão da estrutura para o pior caso da direção de vento. Os gráficos de altura podem ilustrar a tensão, cisalhamento, momento, e deflexão do poste em qualquer dada altura ao longo da estrutura, bem como quaisquer instalações ou equipamento que é afixado a essa altura.

[0088] As figuras 11A, 11B, e 11C também ilustram interfaces de exemplo adicionais, descritas aqui. Particularmente, os sistemas e métodos indicados aqui podem conduzir a uma varredura de análise de vento, realizando a análise em uma variedade de direções do vento. No final de cada direção de análise, a percentagem da estrutura é carregada, é gravada e salva. Na conclusão da varredura de vento, quando o pior caso da direção de vento é identificado, os resultados de todas das direções analisadas podem ser exibidos em um “gráfico de radar” de 360 graus, com codificação de cor. Gráficos de radar são acessíveis em ambos os dados de resultados de análise, e podem também ser visualmente mostrados sob ou na base (ou porção contatando a superfície) no modelo em 3D da estrutura. Quando usados aqui, gráficos de radar podem incluir, por exemplo, desenhos, no solo ou superfície na qual a estrutura de utilidade repousa ou em que a estrutura de utilidade é colocada, representando o pior caso do carregamento da estrutura de utilidade, em cada direção ou para todos os estados de carregamento, quando carregada e sujeita às condições ambientais com base na análise. Os estados de carregamento podem incluir uma soma ou valor líquido de todas as cargas sobre a estrutura de utilidade, e podem incluir componentes de vento atuais variáveis ou teóricos (que podem ser calculados como se deslocando paralelos à superfície, sobre a qual ou na qual a estrutura de utilidade repousa, ou podem incluir três componentes dimensionais), condições ambientais dinâmicas, bem como carregamento ou afixação atual ou teórico (por

31 / 43 exemplo, como é, como seria, com transformador adicional ou fio metálico de cabo, et cetera).

[0089] As figuras 12 a 16 ilustram aspectos relacionados ao processamento baseado em nuvem para a modelagem e a análise descritas aqui. A figura 12 mostra a manipulação de tarefa ou trabalho usando “trabalhadores”, motores virtuais ou máquinas disponíveis na CEE. A figura 12 se refere particularmente ao enfileiramento, e representa funcionalidade relacionada a, por exemplo, os módulos de enfileiramento mostrados aqui.

[0090] CEE tem a capacidade de processar várias centenas de tarefas por um minuto. Por causa disso, tarefas podem ser priorizados para equilibrar o melhor caso, o pior caso, e o caso médio de tempos de execução em lote, bem como o empacotamento ótimo para a eficiência de execução. A CEE inclui precisa de estimativas de tempo de realização de tarefa ou trabalho, de forma que uma variedade de diferentes algoritmos de priorização possa ser usada.

[0091] Tarefas de CEE podem ser reordenados dentro um lote ou globalmente através de todos os lotes, usando a seguinte fórmula: P = A * SubmeterTempo + B * EstimadoTarefaTempo (P = A * SubmitTime + B * EstimatedJobTime)

[0092] Por sintonização de A e B, parâmetros de diferentes algoritmos de programação podem ser usados, incluindo, mas não limitados a: primeiro- chegado, primeiro-servido (A = -1, B = 0); tarefas mais rápidas primeiro (A = 0, B = -1); tarefas mais lentas primeiro (A = 0, B = l); tarefas pesadas mais rápidas primeiro (A = l, B = -1); e tarefas pesadas mais lentas primeiro (A = l, B = -1). Nas modalidades, CEE pode ser configurada para usar tarefas mais lentas primeiro, mas somente reordenar tarefas dentro um lote e executar lotes primeiro-chegados, primeiro-servidos. Configurações de padrão alternativas pode ser usadas sem fugir do escopo ou espírito da invenção.

[0093] A figura 13 é um diagrama de exemplo ilustrando fluxo de

32 / 43 tarefas usando a CEE de acordo com aspectos descritos aqui.

[0094] A figura 14 é um diagrama de exemplo ilustrando o escalonamento de CEE. O escalador controla trabalhadores com base em tempo de trabalhador necessário. O tempo de trabalhador necessário pode números, projeções ou estimativas, referências baseadas no histórico, atuais, em tempo real, ou outros. Em uma modalidade, o tempo de trabalhador pode ser calculado de acordo com a seguinte equação: onde Wneeded é o número estimado de trabalhadores necessário para completar tarefas no tempo Ttarget; Tneeded a quantidade estimada de tempo de computação necessário para finalizar todas tarefas em um único trabalhador (provido por Estimativa de Tarefa NN); Tremaining é o tempo estimado restante em tarefas atualmente correntes; S é um fator de escalonamento; provê um parâmetro de sintonização ao custo de equilíbrio contra tempo; Ttarget o tempo alvo de conclusão para todas as tarefas a serem completadas; Nworkers é o número dos trabalhadores atualmente presentes; D é, para tarefas previamente completadas, a relação entre tempo de conclusão estimado e tempo de conclusão atual para trabalhadores atualmente presentes; Tstartup é o tempo médio desde o início de um novo trabalhador até ele se tornar disponível às tarefas do processo; B é um parâmetro de sintonização para assegurar que pequenas tarefas sempre se completem mais rapidamente na CEE do que localmente (custo vs. tempo de equilíbrios); e Npending é o número de tarefas pendentes.

[0095] A figura 15 é um diagrama ilustrando o escalonamento e gerenciamento de CEE. Tarefas inativas e ativas são rastreadas em fileiras juntamente com recursos relacionados à estatística disponíveis. Detalhes de servidor são mostrados por servidor, e recursos disponíveis e usados podem ser graficamente representados para a rápida referência.

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[0096] Devido à natureza do ambiente de nuvem, a escala na qual CEE pode operar, e utilizando servidores pré-esvaziáveis, de reduzido custo, os trabalhadores de CEE frequentemente sofrem falhas ou são terminados inesperadamente. Por causa disso, CEE deve ser capaz de detectar e manipular qualquer falha nos trabalhadores, embora ainda se certificando que todas as tarefas sejam executadas. A figura 16 é um diagrama ilustrando técnicas de tolerância de falha usadas de acordo com a CEE.

[0097] As figuras 17 e 18 ilustram aspectos para implementar porções da descrição feita aqui. A figura 17 ilustra um dispositivo 1700. O dispositivo 1700 pode compreender todos ou uma parte dos módulos ou componentes aqui. O dispositivo 1700 pode compreender hardware ou uma combinação de hardware e software. A funcionalidade para facilitar telecomunicações por intermédio de uma rede de telecomunicações pode residir em uma ou combinações de conexões, portais, ou conexões. O dispositivo 1700, representado na figura 17, pode representar ou realizar a funcionalidade de um dispositivo apropriado 1700, ou combinação de módulos ou componentes aqui. É enfatizado que o diagrama de blocos representado na figura 17 é um exemplo e não é destinado a implicar em uma limitação a uma implementação ou configuração específica. Assim, o dispositivo 1700 pode ser implementado em um único dispositivo ou em múltiplos dispositivos. Múltiplas instalações de rede podem ser distribuídas ou centralmente posicionadas. Múltiplas instalações de rede podem se comunicar por via sem fio, por meio de fios metálicos rígidos, ou quaisquer combinações apropriadas dos mesmos.

[0098] O dispositivo 1700 pode compreender um processador, 1702 e uma memória 1704 acoplada ao processador 1702. A memória 1704 pode conter instruções executáveis que, quando executadas pelo processador 1702, fazem com que o processador 1702 efetue operações associadas com os aspectos descritos aqui. Como é evidente da descrição feita aqui, o dispositivo 1700 não devem ser interpretados como software por si.

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[0099] Em adição ao processador 1702 e à memória 1704, o dispositivo 1700 pode incluir um sistema de entrada/saída 1706. O processador 1702, a memória 1704 e o sistema de entrada/saída 1706 podem ser acoplados conjuntamente para permitir as comunicações entre os mesmos. Cada porção do dispositivo 1700 pode compreender circuito para realizar funções associadas com cada respectiva porção. Assim, cada porção pode compreender hardware, ou uma combinação de hardware e software. Consequentemente, cada porção do dispositivo 1700 não devem ser interpretados como software por si. O sistema de entrada/saída 1706 pode ser capaz de receber ou prover informação de, ou para, um dispositivo de comunicações ou outras instalações de rede configuradas para telecomunicações. Por exemplo, o sistema de entrada/saída 1706 pode incluir um cartão de comunicações sem fio (por exemplo, Wi-Fi/2.5G/3G/4G/GPS). O sistema de entrada/saída 1706 pode ser capaz de receber ou enviar informação de vídeo, informação de áudio, informação de controle, informação de imagem, dados, ou qualquer combinação dos mesmos. O sistema de entrada/saída 1706 pode ser capaz de transferir informação com O dispositivo 1700. Em várias configurações, o sistema de entrada/saída 1706 pode receber ou prover informação por intermédio de quaisquer meios apropriados, tais como, por exemplo, meios ópticos (por exemplo, infravermelhos), meios eletromagnéticos (por exemplo, RF, Wi-Fi, Bluetooth®, ZigBee®), meios acústicos (por exemplo, alto-falante, microfone, receptor ultrassônico, transmissor ultrassônico), ou uma combinação dos mesmos. Em uma configuração de exemplo, o sistema de entrada/saída 1706 pode compreender um Seletor de Wi-Fi, um conjunto de chipes de GPS de duas vias ou equivalente, ou similar, ou uma combinação dos mesmos.

[00100] O sistema de entrada/saída 1706 do dispositivo 1700 também pode conter conexão de comunicação 1708, que permite ao dispositivo 1700 se comunicar com outros dispositivos, instalações de rede, ou similares. A

35 / 43 conexão de comunicação 1708 pode compreender meios de comunicação. Os meios de comunicação tipicamente incorporam instruções legíveis por computador, estruturas de dados, módulos de programa ou outros dados em um sinal de dado modulado, tal como uma onda portadora ou outro mecanismo de transporte, e inclui qualquer meio de fornecimento de informação. A título de exemplo, e não de limitação, os meios de comunicação podem incluir meios ligados por fios, tais como uma rede conectada por fios rígidos, ou conexão conectada por fios diretos, ou meios sem fio, tais como meios sem fio acústico, RF, infravermelhos, ou outros. Os termos meios legíveis por computador, quando usada aqui, incluem tanto meios de armazenamento quanto meios de comunicação. O sistema de entrada/saída 1706 também pode incluir um dispositivo de entrada 1710, tal como teclado, Mouse, caneta, dispositivo de entrada de voz, ou dispositivo de entrada de toque. O sistema de entrada/saída 1706 pode também incluir um dispositivo de saída 1712, tal como uma exibição, alto-falantes, ou uma impressora.

[00101] O processador 1702 pode ser capaz de realizar funções associadas com aspectos descritos aqui. Por exemplo, o processador 1702 pode ser capaz de, em conjunção com qualquer outra porção do dispositivo 1700, realizar os aspectos descritos aqui.

[00102] Uma memória 1704 do dispositivo 1700 pode compreender um meio de armazenamento que tem uma estrutura física concreta, tangível. Conforme é conhecido, um sinal não tem uma estrutura física concreta, tangível. A memória 1704, bem como qualquer meio de armazenamento legível por computador, descrito aqui, não devem ser interpretados como um sinal. A memória 1704, bem como qualquer meio de armazenamento legível por computador descrito aqui, não deve ser interpretado como um sinal transiente. A memória 1704, bem como qualquer meio de armazenamento legível por computador descrito aqui, não devem ser interpretados como um

36 / 43 sinal de propagação. A memória 1704, bem como qualquer meio de armazenamento legível por computador descrito aqui, devem ser interpretados como um artigo de fabricação.

[00103] Uma memória 1704 pode armazenar qualquer informação utilizada em conjunção com telecomunicações. Dependendo da configuração exata ou do tipo do processador, a memória 1704 pode incluir um armazenamento volátil 1714 (como alguns tipos de RAM), um armazenamento não volátil 1716 (como ROM, memória flash), ou uma combinação dos mesmos. A memória 1704 pode incluir armazenamento adicional (por exemplo, um armazenamento removível 1718 ou um armazenamento não removível 1720) incluindo, por exemplo, fita, memória flash, cartões inteligentes, CD-ROM, DVD, ou outro armazenamento óptico, cassetes magnéticos, fita magnética, armazenamento de disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnéticos, Uma memória compatível com USB, ou qualquer outro meio que pode ser usado para armazenar informação e que pode ser acessado pelo dispositivo 1700. A memória 1704 pode compreender instruções executáveis que, quando executadas pelo processador 1702, fazem com que o processador 1702 efetue as operações descritas aqui.

[00104] A figura 18 ilustra um sistema baseado em computador 1800 que pode constituir ou incluir partes de um ou mais dos aspectos de, por exemplo, as figuras 1 a 3, ou do dispositivo 1700. O sistema baseado em computador 1800 inclui pelo menos um processador, tal como um processador, 1802. O processador 1802 pode ser conectado a uma infraestrutura de comunicação 1804, por exemplo, um barramento de comunicações, uma barra de cruzamento, uma rede, ou similar. Vários aspectos de software são descritos em termos desse exemplo sistema baseado em computador 1800. Na leitura da presente descrição irá se tornar aparente para uma pessoa especializada na técnica(s) relevante(s) como implementar a

37 / 43 presente invenção usando outros sistemas ou arquiteturas de computador.

[00105] O sistema baseado em computador 1800 inclui uma interface de exibição 1806 que transmite gráficos, texto, ou outros dados a partir da infraestrutura de comunicação 1804 ou a partir de uma memória intermediária de quadro (não mostrada) para a exibição em uma unidade de exibição 1808.

[00106] O sistema baseado em computador 1800 inclui adicionalmente uma memória principal 1810, tal como memória de acesso aleatório (RAM), e pode também incluir uma memória secundária1812.

[00107] A memória secundária 1812 pode incluir adicionalmente, por exemplo, uma unidade de disco rígido 1814 ou uma unidade de armazenamento removível 1816, representando uma unidade de disquete, uma unidade de fita magnética, uma unidade de disco óptico, etc. A unidade de armazenamento removível 1816 lê a partir de, ou inscreve em, uma unidade de armazenamento removível 1818 de uma maneira bem conhecida. A unidade de armazenamento removível 1818 pode representar um disquete, fita magnética, ou um disco óptico, e pode ser lida por, e inscrita por, a unidade de armazenamento removível 1816. Como será apreciado, a unidade de armazenamento removível 1818 inclui um meio de armazenamento usável por computador que tem software de computador ou dados armazenados no mesmo.

[00108] De acordo com vários aspectos da presente invenção, a memória secundária 1812 pode incluir outros dispositivos similares para permitir que os programas de computador ou outras instruções sejam carregadas ao sistema baseado em computador 1800. Tais dispositivos podem incluir, por exemplo, uma unidade de armazenamento removível 1820 e uma interface 1822. Exemplos de tais podem incluir um cartucho de programa e interface de cartucho (como aquelas encontradas em dispositivos de jogos de vídeo), uma pastilha de memória removível (como uma memória exclusivamente de leitura, programável, apagável (EPROM), ou memória

38 / 43 exclusivamente de leitura programável (PROM)) e soquete associado, e outras unidades de armazenamento removível e interfaces, que permitem que software e dados sejam transferidos da unidade de armazenamento removível 1820 para o sistema baseado em computador 1800.

[00109] O sistema baseado em computador 1800 pode incluir adicionalmente a interface de comunicação 1824. A interface de comunicação 1824 pode permitir que software ou dados sejam transferidos entre o sistema baseado em computador 1800 e os dispositivos externos. Exemplos da interface de comunicação 1824 incluem, mas podem não ser limitados a um modem, uma interface de rede (como uma placa de Ethernet), uma porta de comunicações, uma fenda e cartão de Associação Internacional de Cartão de Memória de Computador Pessoal (PCMCIA), ou similar. Software ou dados transferidos por intermédio da interface de comunicação 1824 podem estar na forma de um número de sinais, daqui em diante referidos como os sinais 1826, que podem ser sinais eletrônicos, eletromagnéticos, ópticos ou outros sinais capazes de ser recebidos pela interface de comunicação 1824. Os sinais 1826 podem ser providos para a interface de comunicação 1824 por intermédio de um trajeto de comunicação (Imagem disponível no “Documento original”, canal) 1828. O trajeto de comunicação 1828 transporta sinais 1826 e pode ser implementado usando fio metálico ou cabo, fibras ópticas, uma linha telefônica, uma conexão celular, uma conexão a radiofrequência (RF), ou outros canais de comunicação.

[00110] Nesse documento, os termos “meio de programa de computador” e “meio usável por computador” são usados para geralmente se referirem a meios, tais como uma unidade de armazenamento removível 1816, um disco rígido instalado na unidade de disco rígido 1814, ou similares. Esses produtos de programa de computador provêm software para o sistema baseado em computador 1800. A presente descrição é dirigida para tais produtos de programa de computador.

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[00111] Programas de computador (também referidos como lógica de controle de computador) podem ser armazenados na memória principal 1810 ou na memória secundária 1812. Os programas de computador podem também ser recebidos por intermédio da interface de comunicação 1804. Tais programas de computador, quando executados, permitem que o sistema baseado em computador 1800 realize as funções consistentes com a presente invenção, como discutida aqui. Em particular, os programas de computador, quando executados, permitem que o processador 1802 realize as características da presente invenção. Consequentemente, tais programas de computador representam controladores de sistema baseado em computador

1800.

[00112] De acordo com um aspecto da presente invenção, em que a descrição é implementada usando um software, o software pode ser armazenado em um produto de programa de computador e carregado ao sistema baseado em computador 1800 usando a unidade de armazenamento removível 1816, a unidade de disco rígido 1814, ou a interface de comunicação 1824. A lógica de controle (software), quando executada pelo processador 1802, faz com que o processador 1802 realize as funções da presente invenção, conforme descrito aqui.

[00113] Em outro aspecto, a presente invenção é implementada principalmente em hardware usando, por exemplo, componentes de hardware, tais como circuitos integrados específicos de aplicação (ASIC). A implementação da máquina de estado de hardware para realizar as funções descritas aqui será aparente para pessoas especializadas na(s) técnica(s) relevante(s). Em ainda outro aspecto, a presente invenção é implementada usando uma combinação tanto do hardware quanto do software. Em outro aspecto, a presente invenção é implementada usando software.

[00114] Vários aspectos descritos aqui devem ser tomados no sentido ilustrativo e explicativo, e de nenhuma maneira devem ser interpretados como

40 / 43 limitativos da presente invenção.

[00115] Todos os termos numéricos, tais como, “mas não limitados a”, “primeiro” e “segundo” ou quaisquer outros termos ordinários ou numéricos, devem também ser tomados somente como identificadores, para assistir a compreensão do leitor dos vários aspectos, variações, componentes, ou modificações da presente invenção, e podem não criar quaisquer limitações, particularmente quanto à ordem, ou preferência, de qualquer aspecto, variação, componente ou modificação em relação a, ou sobre, outro aspecto, variação, componente ou modificação.

[00116] Deve ser entendido que as características individuais, mostradas ou descritas para um aspecto, podem ser combinadas com as características individuais mostradas ou descritas para outro aspecto. A implementação acima descrita não limita de alguma maneira o escopo da presente invenção. Por conseguinte, deve ser entendido que, embora algumas características sejam mostradas ou descritas para ilustrar o uso da presente invenção no contexto de segmentos funcionais, tais características podem ser omitidas do escopo da presente invenção sem fugir do espírito da presente invenção como definida nas reivindicações anexas.

[00117] A presente invenção é descrita aqui com referência à arquitetura de sistema, diagramas de bloco, ilustrações de fluxograma de métodos, e produtos de programa de computador de acordo com vários aspectos da descrição. Será entendido que cada bloco funcional dos diagramas de bloco e as ilustrações de fluxograma, e combinações de blocos funcionais nos diagramas de bloco e ilustrações de fluxograma, respectivamente, pode ser implementado por instruções de programa de computador.

[00118] Esses elementos de software podem ser carregado em um computador de finalidade geral, computador de finalidade especial ou outro aparelho de processamento de dados programável para produzir uma máquina, de forma que as instruções executadas no computador ou outro

41 / 43 aparelho de processamento de dados programável criem meios para implementar as funções especificadas no bloco ou nos blocos de fluxograma. Essas instruções de programa de computador podem também ser armazenadas em uma memória legível por computador que pode dirigir um computador ou outro aparelho de processamento de dados programável para funcionar de uma maneira particular, de forma que as instruções armazenadas na memória legível por computador produzam um artigo de fabricação incluindo meios de instrução que implementam a função especificada no bloco ou nos blocos de fluxograma. As instruções de programa de computador podem também ser carregadas em um computador ou outro aparelho de processamento de dados programável para fazer com que uma série de etapas operacionais seja realizada no computador ou outro aparelho programável para produzir um processo implementado por computador, de forma que as instruções que executam no computador ou em outro aparelho programável provejam etapas para implementar as funções especificadas no bloco ou nos blocos de fluxograma. Em um aspecto, as instruções de programa de computador podem ser executadas em qualquer estrutura de aplicação hospedada remotamente, por exemplo, por um processador, associado com um servidor em nuvem.

[00119] Consequentemente, blocos funcionais dos diagramas de bloco e ilustrações de fluxograma suportam combinações de meios para realizar as funções especificadas, combinações de etapas para realizar as funções especificadas, e meios de instrução de programa para realizar as funções especificadas. Será também entendido que cada bloco funcional dos diagramas de bloco e ilustrações de fluxograma, e combinações de blocos funcionais nos diagramas de bloco e ilustrações de fluxograma, podem ser implementados ou por sistemas de computador baseados em hardware de finalidade especial, que realizam as funções ou etapas especificadas, ou combinações apropriadas de hardware de finalidade especial e instruções de computador. Ainda, ilustrações dos fluxos de processo e as descrições das

42 / 43 mesmas podem fazer referência a janelas de usuário, páginas da Web, sítios da Web, formulários da Web, avisos, etc. Os praticantes apreciarão que as etapas ilustradas, descritas aqui, podem compreender qualquer número de configurações, incluindo o uso de janelas, páginas da Web, hipertextos, hiperconexões, formulários da Web, janelas de “pop-up”, avisos, e similares. Deve ser ainda apreciado que as múltiplas etapas, como ilustradas e descritas, podem ser combinadas em simples páginas da Web e/ou janelas, mas foram expandidas por simplicidade. Em outros casos, as etapas ilustradas e descritas como simples etapas de processo podem ser separadas em múltiplas páginas da Web e/ou janelas, mas foram combinadas por simplicidade.

[00120] Vários sensores podem ser usados com o hardware de exemplo ou outro hardware que realiza os aspectos descritos aqui. Os sensores podem ser sensores de hardware, e podem ser borne em estruturas de utilidade ou usados com ou em torno de estruturas de utilidade para coletar dados para modelagem e análise. Por exemplo, os sensores podem ser usados para determinar a geometria ou orientação de a estrutura de utilidade para mais precisamente modelar sua instalação do mundo real. Tais sensores podem incluir, por exemplo, câmeras, níveis, giroscópios, telêmetros, bússolas, sistemas de posicionamento global, sistemas de triangulação, et cetera. Tais sensores podem também observar e identificar conexões ou anexos para determinar a configuração das estruturas de utilidade. Os sensores podem também ser usados para determinar as condições ambientais, que podem influenciar as cargas (por exemplo, direção e velocidade do vento, formação de gelo) ou propriedades de material e desgaste (por exemplo, temperatura, umidade ou precipitação, medições do solo). Tais sensores podem incluir, mas não são limitados a, termômetros, barômetros, sensores de umidade, sensores de precipitação, sensores de solo, sensores químicos, et cetera.

[00121] Como mencionado acima, embora modalidades de exemplo tenham sido descritas em conexão com vários dispositivos de computação, os

43 / 43 conceitos subjacentes podem ser aplicados a qualquer dispositivo ou sistema de computação. Assim, os métodos e sistemas das presentes modalidades podem ser aplicados a uma variedade de aplicações e aos dispositivos. Embora nomes exemplificativos e exemplos sejam escolhidos aqui como representativos de várias escolhas, esses nomes e exemplos não são destinados a ser limitativos. Uma pessoa de conhecimento comum na técnica apreciará que existem inúmeras maneiras de prover hardware e implementações de software que obtém os mesmos, similares ou equivalentes sistemas e métodos obtidos nas modalidades.

[00122] Como é aparente a partir do acima, todos ou porções dos vários sistemas, métodos, e aspectos das presentes modalidades podem ser incorporados em hardware, software, ou uma combinação de ambos. é notado que os exemplos precedentes foram providos meramente para a finalidade de explanação e não devem ser interpretados de modo algum como limitando as presentes modalidades. Embora as modalidades tenham sido descritas com referência a várias modalidades, é entendido que as palavras que foram usadas aqui são palavras de descrição e ilustração, ao invés de palavras de limitação. Ainda, embora as modalidades tenham sido descritas aqui com referência a particulares meios, materiais, as modalidades não são destinadas a ser limitadas às particularidades descritas aqui; pelo contrário, as modalidades se estendem para todas as estruturas, métodos e usos, funcionalmente equivalentes, de forma a estarem dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES

1. Meio legível por computador não transitório, caracterizado pelo fato de que armazena instruções que, quando executadas por um processador, efetuam um sistema que compreende: uma ou mais interfaces configuradas para receber entradas que descrevem pelo menos uma estrutura de utilidade e um ou mais componentes de utilidade mecanicamente acoplados com a pelo menos uma estrutura de utilidade, condições ambientais às quais a pelo menos uma estrutura de utilidade está sujeita, padrões de engenharia aplicáveis a pelo menos uma estrutura de utilidade e configuração de análise; e um motor de modelo configurado para calcular um carregamento aceitável de pelo menos uma estrutura de utilidade com base nas entradas que descrevem a pelo menos uma estrutura de utilidade, os padrões de engenharia aplicáveis a pelo menos uma estrutura de utilidade e a configuração de análise, em que o motor de modelo é configurado para calcular um carregamento esperado da pelo menos uma estrutura de utilidade com base nas entradas que descrevem a pelo menos uma estrutura de utilidade, um ou mais componentes de utilidade mecanicamente acoplados com a pelo menos uma estrutura de utilidade, as condições ambientais para a qual a pelo menos uma estrutura de utilidade está sujeita, e a configuração de análise, e em que o motor de modelo é configurado para comparar o carregamento esperado com o carregamento aceitável e prover resultados de carregamento com base pelo menos no carregamento esperado e comparação do carregamento esperado com o carregamento aceitável.

2. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o motor de modelo é armazenado e executado em uma estação de trabalho local.

3. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção do motor de modelo é instanciada em um ambiente em nuvem configurado para executar uma pluralidade de motores de modelo.

4. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende: um módulo de escalonamento configurado para solicitar instanciação ou término de um ou mais motores de modelo adicionais entre a pluralidade de motores de modelo com base em uma demanda no motor de modelo e recursos de computação disponíveis para o motor de modelo.

5. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o motor de modelo é configurado para fundir análises realizadas pelo motor de modelo e um ou mais motores de modelo adicionais antes de calcular o carregamento esperado.

6. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende: um módulo de enfileiramento configurado para enfileirar pelo menos uma porção de cálculo do carregamento esperado para cálculo de um ou mais do motor de modelo e o um ou mais motores de modelo adicionais.

7. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o motor de modelo realiza uma análise de elemento finito.

8. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a análise de elemento finito inclui uma análise não linear geométrica.

9. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: uma interface gráfica de usuário configurada para exibir os resultados de carregamento.

10. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os resultados de carregamento são ilustrados como uma imagem deformada ou defletida da pelo menos uma estrutura de utilidade representando um ou mais estados de carregamento.

11. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os resultados de carregamento são ilustrados como um gráfico de radar em torno de uma imagem da estrutura de utilidade, em que o gráfico de radar inclui estados de carregamento de pior caso para todas direções em torno da estrutura de utilidade.

12. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a interface gráfica de usuário é configurada para destacar um ou mais avisos com base em um risco de falha nos resultados de carregamento.

13. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção do carregamento esperado é calculada usando carregamento híbrido.

14. Meio legível por computador não transitório de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma estrutura inclui uma primeira estrutura e uma segunda estrutura, em que a primeira estrutura e a segunda estrutura são operacionalmente acopladas através de um ou mais componentes de utilidade, e em que o carregamento esperado da primeira estrutura é com base, pelo menos em parte, na segunda estrutura.

15. Método, caracterizado pelo fato de que compreende: receber entradas que descrevem pelo menos uma estrutura de utilidade e um ou mais componentes de utilidade mecanicamente acoplados com a pelo menos uma estrutura de utilidade, condições ambientais às quais a pelo menos uma estrutura de utilidade está sujeita, padrões de engenharia aplicáveis a pelo menos uma estrutura de utilidade e configuração de análise; calcular um carregamento aceitável de pelo menos uma estrutura de utilidade com base nas entradas que descrevem a pelo menos uma estrutura de utilidade, dos padrões de engenharia aplicáveis a pelo menos uma estrutura de utilidade e da configuração de análise; calcular um carregamento esperado da pelo menos uma estrutura de utilidade com base nas entradas que descrevem a pelo menos uma estrutura de utilidade, do um ou mais componentes de utilidade mecanicamente acoplados com a pelo menos uma estrutura de utilidade, das condições ambientais para a qual a pelo menos uma estrutura de utilidade está sujeita, e da configuração de análise, e comparar o carregamento esperado com o carregamento aceitável e prover resultados de carregamento com base pelo menos no carregamento esperado e comparação do carregamento esperado com o carregamento aceitável.

16. Método acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção do carregamento esperado é calculada usando carregamento híbrido.

17. Método acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção do carregamento esperado é calculada usando análise não linear geométrica.

18. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende: receber entradas relacionadas a pelo menos uma segunda estrutura de utilidade que interage com pelo menos uma estrutura de utilidade, e gerar um modelo de grupo da segunda estrutura de utilidade em relação a pelo menos uma estrutura de utilidade com base nas entradas,

em que o modelo de grupo é usado para cálculo do carregamento esperado da pelo menos uma estrutura de utilidade.

19. Método acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o cálculo de um ou mais dentre calcular o carregamento aceitável, calcular o carregamento esperado e comparar o carregamento esperado com o carregamento aceitável é realizado usando dois ou mais motores de modelo instanciados em um ambiente em nuvem.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que compreende: fundir análises realizadas pelos dois ou mais motores de modelo.