الذكاء الاصطناعي يلتقي بتكنولوجيا “البلسك” في تعاون جديد بتمويل من (DARPA)

أعلنت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة الأمريكية (DARPA) مؤخراً عن منحة بحثية تجمع باحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وجامعة كارنيجي ميلون (CMU) وجامعة ليهاي (Lehigh) ضمن برنامج هندسة واختبار الهياكل المعدنية متعددة الأهداف (METALS). يركز الفريق البحثي على تطوير أدوات تصميم مبتكرة لتحسين شكل وتدرجات التركيب الكيميائي في الهياكل متعددة المواد بالتزامن، وذلك بالتكامل مع تقنيات جديدة لفحص المواد عالية الإنتاجية. وسيركز البحث بشكل خاص على هندسة “البلسك” (قرص ذو شفرات) المستخدمة عادةً في التوربينات (بما في ذلك محركات الطائرات والصواريخ) كمشكلة نموذجية.

يقول زكريا كورديرو، الأستاذ المساعد في قسم هندسة الطيران والفضاء بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والباحث الرئيسي للمشروع: “قد يكون لهذا المشروع آثار مهمة عبر مجموعة واسعة من تقنيات الفضاء الجوي. فالبصائر المستخلصة من هذا العمل قد تمكن من تطوير محركات صواريخ أكثر موثوقية وقابلية لإعادة الاستخدام، والتي ستدفع الجيل القادم من مركبات الإطلاق الثقيلة”. وأضاف: “يُدمج هذا المشروع تحليلات الميكانيكا الكلاسيكية مع تقنيات التصميم المتقدمة للذكاء الاصطناعي التوليدي لفتح المجال لاستخدام سبائك متدرجة التركيب الكيميائي، مما يسمح بالتشغيل الآمن في ظروف لم تكن ممكنة من قبل”.

تتطلب مواقع مختلفة في “البلسك” خصائص ومؤشرات أداء ميكانيكية حرارية مختلفة، مثل مقاومة الزحف، والتعب الدوري المنخفض، والقوة العالية، إلخ. كما تتطلب الإنتاج الضخم مراعاة معايير التكلفة والاستدامة مثل مصادر السبائك وإعادة تدويرها في التصميم.

يضيف كورديرو: “في الوقت الحالي، مع إجراءات التصنيع والتصميم القياسية، يجب على المرء أن يتوصل إلى مادة وتركيب ومعلمات معالجة سحرية واحدة لتلبية قيود ‘جزء واحد – مادة واحدة’. كثيراً ما تكون الخصائص المطلوبة متنافية، مما يؤدي إلى حلول تصميم غير فعالة وتنازلات”.

على الرغم من أن نهج المادة الواحدة قد يكون مثالياً لموقع واحد في المكون، إلا أنه قد يُعرض مواقع أخرى للفشل، أو قد يتطلب حمل مادة حرجة في جميع أنحاء الجزء بالكامل بينما قد تكون هناك حاجة إليها فقط في موقع محدد. ومع التقدم السريع في عمليات التصنيع الإضافية التي تُمكّن من التحكم في التركيب والخصائص على مستوى الفوكسل، يرى الفريق فرصًا فريدة لتحقيق قفزة نوعية في أداء المكونات الهيكلية.

يشمل المتعاونون مع كورديرو زولتان سباكوفسكي، وأ. جون هارت، وفائز أحمد، وس. مهندسة طاهري موسوي، ونتاشا فيرماك.

يمتد تخصص الفريق ليشمل هندسة المواد الحاسوبية المتكاملة الهجينة، وتصميم المواد والعمليات القائم على التعلم الآلي، والأجهزة الدقيقة، والقياس، وتحسين الطوبولوجيا، والنمذجة التوليدية العميقة، والتصنيع الإضافي، وتوصيف المواد، والتحليل الحراري الهيكلي، والتوربينات.

يقول هارت: “من المثير بشكل خاص العمل مع طلاب الدراسات العليا والباحثين ما بعد الدكتوراه الذين يتعاونون في مشروع METALS، بدءًا من تطوير نهج حاسوبية جديدة إلى بناء منصات اختبار تعمل في ظل ظروف قاسية. إنها فرصة فريدة حقًا لبناء قدرات ثورية يمكن أن تشكل أساس أنظمة الدفع في المستقبل، وذلك من خلال الاستفادة من تقنيات التصميم والتصنيع الرقمية”.

تم تمويل هذا البحث من قبل وكالة DARPA بموجب العقد HR00112420303. الآراء والوجهات والنصوص الواردة هي آراء المؤلف ولا ينبغي تفسيرها على أنها تمثل الآراء أو السياسات الرسمية لوزارة الدفاع أو حكومة الولايات المتحدة، ولا ينبغي استنتاج أي تأييد رسمي.

هذا المحتوى تم باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي