Nieuw model kan mankementen voorspellen

Wetenschappers van het MIT hebben een model ontwikkeld waarmee van te voren kan worden voorspeld wanneer een defect zal optreden in een bepaald materiaal. Het model geeft aan waar het defect zal beginnen, wat de initiële kenmerken ervan zijn en hoe het zich op den duur gaat ontwikkelen. Het wiskundige model lijkt uitermate geschikt te zijn voor nanotechnologie, aangezien daar juist met minuscule onderdelen gewerkt zal worden. De onderzoekers zijn er verder van overtuigd dat het model op allerlei verschillende materialen worden toegepast:

The model "captures many key features observed in experiments," continued Jonathan Zimmerman of Sandia National Laboratories in his commentary. As a result, Krystyn J. Van Vliet said, "we can use it to make predictions about when and how defects will nucleate, rather than having to do experiments for each material or stress scenario."

[...] "There has been much past work on defects in materials, but no one has really explained how a crack or void nucleates in the first place. This work is a first step to that end," said Subra Suresh, head of the Department of Materials Science and Engineering (DMSE), and an author of a paper on the work that appeared in a recent issue of Nature.

Reacties (32)

[David]

Ik vraag me af hoe betrouwbaar dit soort modellen zijn. Naar mijn idee treden mankementen juist willekeurig op. Natuurlijk is dit ideaal als het zwakke plekken kan vinden, maar je zult nooit alle zwakheden via een wiskundig model kunnen voorspellen.

[Luxx]

De betrouwbaarheid van dit model is niet het belangrijkste. Dat klinkt natuurlijk heel erg vreemd, maar ik zal het even uitleggen.

In een ontwerpproces is het relatief goedkoop om even een modelltje te runnen. Mocht er door het model een zwak punt gevonden worden dan kan dit punt even beter bestudeerd worden. Het echte testen, wat daarna altijd nog gebeurt, zal nog steeds moeten gebreuren, alleen omdat het model in het slechtste geval al een deel van de zwakke plekken heeft voorspelt zal het echte testen sneller goed gaan.

Kortom, ook al haalt dit model niet alle fouten uit een ontwerp, en zal het soms fouten voorspellen die er niet zijn, het blijft een handig middel om het ontwerpproces te versnellen en goedkoper te maken.

[DinX]

Als het model een beetje uitgebreid is (wat het zeker wel zal zijn) dan zal het toch vrij betrouwbaar zijn. Want ik weet niet zeker of alles echt zo willekeurig is, zeker niet met machines en technologie. Achter alles zit wel iets verscholen, hoe klein het ook maar is in het begin.
Vergelijk het met wat die dokter in jurassic park uitlegt met behulp van die druppel op de hand (de richting die hij volgt als men hem erop laat vallen).

[Verwijderd]

Goede vergelijking met Jurassic Park. Doet me ook gelijk denken aan de Chaos theorie. Neem twee keer dezelfde componenten en ook dezelfde zwakheden toch zal de tweede situatie heel anders verlopen als de tweede. Denk niet dat het compleet alles kan voorspellen, maar wel leuk dat hier aan gewerkt wordt.

[PuzzleSolver]

Het zal waarschijnlijk een groot deel van de mankementen van een materiaal in een bepaalde toepassing van te voren detekteren waardoor je niet meer verder hoeft te testen met dit materiaal. Een praktische test zal mijns inziens eigenlijk daarna nog wel uitgevoerd moeten worden. Aleen vertrouwen op de theorie daar is in duitsland al eens een hoge snelheidstrein met nieuwe wielen (Rubber blokken in de wielen geplaats tegen trillingen) door ontspoord.

[ZroBioNe]

Bestaan er niet al van zulke systemen. Ik dacht dat IBM zoiets had, dat de monteur al voor je deur staat met een nieuw onderdeel, terwijl het oude nog niet kapot is

[nAFutro]

dat klopt, de middel-grote IBM doet dat heel simpel met doodnormale sensoren. het systeem word 24/7 gemonitored en gegevens worden verzonden naar IBM zelf, draait een HD 5 toeren meer dan dat ie deed is dat genoeg voor ze om een mannetje te sturen.
dat je post als grappig gemod word is pas grappig, het is echt zo.

[troje]

Compaq (HP dus ) heeft een dergelijke regeling voor haar harde schijven. Serversoftware kan voorspellen of 1 van je harde schijven binnenkort gaat crashen. Met het juiste servicepaq kan je de HDD dan al laten vervangen voor een nieuwe voordat ie gecrasht is.

[Mr_Big]

Dit systeem bestaat ook bij (nieuwere) IDE schijven en heet S.M.A.R.T. Controleert verschillende punten, zoals temperatuur en andere zaken waarmee voorspeld kan worden hoelang de schijf het nog uit gaat houden.

[DannyXP1600]

Is dat daarvoor? Dat SMART kun je aanzetten in de bios volgens mij, maar hoe en/of waar kun je nou zien dat je hardeschijf aan het kapotgaan is?

[Verwijderd]

IBM gebruikt idd dit systeem om servers remote in de gaten te kunnen houden.
En als de klant het wil al te komen voordat de klant heeft gemerkt dat er iets fout ging.
Maar daar gaat deze posting helemaal niet over.
Het gaat over een wiskundig model.
Dit wiskundige model kan berekenen wanneer een materiaal breekt of kapot gaat.
Als jij een as van een harde schijf hebt kan dit model uitrekenen wanneer hij door b.v. de trillingen kan breken.
Waardoor je aanpassingen kan doen om dit te voorkomen.
Wat je hier dus ook mee kan doen is de levensduur van iets vast zetten.
Als je weer de zelfde as neemt uit een harde schijf kun je bepalen na hoeveel jaar hij kapot gaat.
En dus na hoeveel jaar de klant weer terug komt om een nieuwe te kopen.

[nAFutro]

"we can use it to make predictions about when and how defects will nucleate, rather than having to do experiments for each material or stress scenario."

FEA

Finite Element Analysis software can calculate the stress and strain build up in each part of the components, with varying degrees of stress being depicted by various colours. This enables the designers to immediately see the areas which are under the most stress and redesign the component to redirect the high stresses to other areas.

wat de ophef dus is snap ik niet, zoiets bestaat al een aantal jaar dit enkel is doorontwikkeld, maarja wat doet dat niet?

reageer ^Stalkie^

we can use it to make predictions about when and how defects will nucleate

het 2de stuk van die zin komt dus niet overeen met jouw theorie

[^Stalkie^]

Hmmzz. Wellicht heb je wel gelijk, maar dan zou je de zin zo moeten lezen dat er toch van een defect wordt uitgegaan in de eerste plaats al.. En dus niet voorspeld kan worden wanneer er een defect optreedt uberhaupt, maar wanneer een bestaand defect verder zal gaan groeien.

Als het het tweede is, zijn die modellen er inderdaad al een aantal jaar (AFGROW is een stuk software die dat al jaren kan berekenen, van de US Air Force). Ik hoop dat het het eerste is en dat er dus niet van een bestaand defect wordt uitgegaan. Dan kan er echt iets nieuws mee gedaan worden!

[^Stalkie^]

Nee dat is niet waar. De software (FEM analyse software met van die kleurtjes enzo), die bestaat al een hele tijd. Echter de modellen erachter gaan bij materialen normaal uit van een kunstmatig aangebracht defect in het materiaal. Daarmee gaan ze rekenen.

Als ze nu een model hebben wat dus zo werkt dat ze aan de hand van een plakje metaal kunnen zien waar en wanneer de defecten op gaan treden (dus ZONDER kunstmatig aangebrachte beschadiging), dan heb je ZEKER een vernieuwing.

Software is just a tool.

[Verwijderd]

"Wie is de zwakste schakel?"

Serieus: het bovenstaande is natuurlijk wel aardig relevant.. samen met wat kansberekeningen kan daar inderdaad naar mijn idee wel een leuk model gemaakt worden

[^Stalkie^]

Dit is zeker een nuttige ontwikkeling. Met nano technologie kan ik me voorstellen dat er redelijk makkelijk een verbinding kan worden verbroken hier en daar en als dat kan worden voorspeld is dat handig. Op dat moment kan dus de processor dusdanig ontworpen worden dat ze weten wanneer hij ongeveer versleten zal zijn. Ideaal.

Ik vraag me alleen af wat de nauwkeurigheid van zo'n model is, omdat er nogal wat statistiek en kansberekening bij komt kijken. Ook is geen enkel metaal erg homogeen te noemen.. Dat zal ook wel wat roet in het eten gooien.

Voor BamSlam_ even tussendoor. Ik ben vliegtuigbouwer en het kan inderdaad overal erg handig van pas komen.

[k-oz]

hum, zeer prettige ontwikkeling, zal behoorlijk kostenbesparend werken, waardoor mogelijk prijzen ook weer aanzienlijk dalen?

[Verwijderd]

Ik zie die titel, en denk, Fotomodel met voorspellende gave? En jawel, ze staat ook op de foto met haar computer

[tweakerbee]

Minority Report anyone?

[No Brakes]

Ik vraag me af welk gebruik van zo een model gemaakt moet worden. Een eerste reactie zal waarschijnlijk zijn om potentiele beginpunten van verzwakking te versterken. Maar is dat wel goed?
Materiaal dat aan zijn eind is zal uiteindelijk ergens beginnen de geest te geven. Als je werkelijk in staat bent om elke zwakste plek te ondervangen, dan is het resultaat niet een materiaal zonder risico, maar een materiaal met een volledig gespreid risico. Dat wil zeggen: het patroon van breuk zal chaotisch worden, en zo krijg je dan het verschijnsel van de 'freak accidents'; de ongelukken zonder patroon of achterhaalbare oorzaak.
Misschien is het wel zo dat dit soort 'freak accidents' veel gevaarlijker zijn dan ongelukken die in een patroon passen.

Misschien zal het dus uiteindelijk beter zijn om met behulp van zo'n model verklikkers in te bouwen, die kunnnen aangeven wanneer iets aan het breken gaat, dan te proberen het materiaal ter plekke te verstevigen.

[Verwijderd]

Hopelijk kan het voor het frabriceren van tft monitoren de slechte (dead) pixels detecteren en ze eruit halen!

Dead pixels noem ik echt een mankement! Ik heb er 2 dead pixels op mijn monitor en ze zijn rood gekleurd.

Ik begrijp eigenlijk helemaal niet hoe de dead pixels ontstaan... Wie kan mij vertellen?

[Jefrey Lijffijt]

Zeer interessant onderwerp, ik moet over twee weken een scriptie inleveren over ongeveer herzelfde, en wil dit ook behandelen, wat overigens helemaal niet nieuw is. Deze technieken worden al jaren gebruikt bij het ontwerpen van transistors enzo. Jammer genoeg kan ik zo gauw even niet vinden hoe het nou precies in zijn werk gaat en welke wiskundige methoden ze in de praktijk willen gaan gebruiken. Iemand die mij aan zulke links kan helpen?