การออกแบบและการตรวจสอบตามมาตรฐานของโครงสร้างกระดาษ

และในตอนเริ่มต้น เราต้องยอมรับว่านี่คือความท้าทายที่ยากที่สุดที่เราเคยเผชิญในประวัติศาสตร์ของเรา แต่เราชอบความท้าทาย! ดังนั้น หลังจากการพัฒนาและการทดสอบและการตรวจสอบอย่างละเอียดมาหลายปี ฟีเจอร์ที่ต้องการมากที่สุดก็มาถึงแล้ว! 

ด้วย IDEA StatiCa เวอร์ชัน F00I ใหม่ เราสามารถประกาศได้อย่างภาคภูมิใจว่า IDEA StatiCa สามารถออกแบบ วิเคราะห์ และตรวจสอบตามมาตรฐานโครงสร้างกระดาษประเภทต่างๆ ได้แล้ว 

ทำไมต้องกระดาษ?

ประวัติศาสตร์ของกระดาษย้อนไปถึงอียิปต์โบราณ นับตั้งแต่นั้นมา กระดาษหลายล้านล้านตันถูกผลิต ใช้งาน และเขียนลงไป ข้อดีของวัสดุนี้เป็นที่รู้จักกันดี:  

• เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
• รีไซเคิลได้ 100%
• ราคาไม่แพง 
• หาได้ทั่วโลก 
• ย้อมสีได้
• รับประทานได้ (ในบางกรณี)

แม้จะมีประวัติศาสตร์อันยาวนาน กระดาษก็ยังเป็นวัสดุการก่อสร้างที่มีแนวโน้มดีที่สุดในอนาคตอย่างไม่ต้องสงสัย คุณอาจสังเกตเห็น โบสถ์กระดาษแห่งแรกที่ออกแบบโดยตำนานสถาปัตยกรรม Shigaru Ban ในเมือง Christchurch ประเทศนิวซีแลนด์ 

และนั่นไม่ใช่สิ่งเดียว เราสามารถติดตามการใช้กระดาษในงานวิศวกรรมต่างๆ เช่น สะพาน,

ที่พักพิง หรือสิ่งก่อสร้างเพื่อความบันเทิงสำหรับเด็กทั่วโลก และเราเชื่อว่าเด็กทุกคนควรเล่นในสภาพแวดล้อมที่ปลอดภัย 

แต่จินตนาการของคุณไม่ได้ถูกจำกัดเพียงแค่นี้ สิ่งใดก็ตามที่คุณคิดขึ้นมาสามารถสร้างจากกระดาษได้ และสามารถออกแบบและวิเคราะห์ได้ด้วย IDEA StatiCa 

ยิ่งไปกว่านั้น วิศวกรหรือสถาปนิกทุกคนเริ่มต้นอาชีพของตนด้วยการสร้างแบบจำลองกระดาษหรือกระดาษแข็งสำหรับโครงงานในโรงเรียน ใช่ไหม? และวิธีเดียวที่จะทดสอบความมั่นคงและความปลอดภัยของโครงงานในโรงเรียนเหล่านี้คือการทดสอบภาคปฏิบัติ (ที่ใช้กันมากที่สุดคือการทดสอบการบด การทดสอบแรงกระแทก การทดสอบความทนไฟ และการทดสอบความทนต่อน้ำและเครื่องดื่มอื่นๆ) 

ด้วยแอปพลิเคชัน IDEA StatiCa Paper ใหม่ คุณสามารถวิเคราะห์แม้แต่ชิ้นส่วนการก่อสร้างขนาดเล็กได้ภายในไม่กี่นาที 

แนะนำ IDEA StatiCa Paper

ด้วยแอปพลิเคชัน IDEA StatiCa Paper ใหม่ เราเพิ่มวัสดุก่อสร้างอีกประเภทหนึ่งเข้าสู่พอร์ตโฟลิโอของผลิตภัณฑ์ IDEA StatiCa นอกเหนือจากการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็กและชิ้นส่วน รวมถึงการเชื่อมต่อเหล็กกับ Concrete และเหล็กกับไม้ และแอปพลิเคชัน Concrete ของเรา คุณสามารถออกแบบและตรวจสอบตามมาตรฐานวัสดุประเภทใหม่ – โครงสร้างกระดาษ 

เจตนาหลักคือการลดข้อจำกัดในการใช้งาน ดังนั้นด้วยความร่วมมือกับพันธมิตรวิจัยของเรา เราจึงได้คิดค้นวิธีการใหม่และสร้างสรรค์ในการประเมินพฤติกรรมของแบบจำลองกระดาษ – CPFEM (Cellulose Paper Finite Element Method) 

แผนภาพความเค้น-ความเครียดของ CPFEM: 

สิ่งที่น่าประหลาดใจสำหรับนักวิจัยทุกคนของเราคือ วิธีการทางคณิตศาสตร์ทั้งหมดที่อยู่เบื้องหลัง solver นั้นถูกคิดค้นขึ้นมาเมื่อหลายพันปีก่อนแล้ว และตั้งอยู่บนสูตรที่เรียบง่ายและเป็นที่รู้จักกันดี: 

โครงสร้างทุกประเภท

วิธี CPFEM ช่วยให้ผู้ใช้สามารถใช้กระดาษ ทุกประเภท เพื่อวัตถุประสงค์ในการก่อสร้าง: 

• กองกระดาษสำนักงาน

• กระดาษแข็ง

• แกนกระดาษชำระ

• และอื่นๆ อีกมากมาย

การเชื่อมต่อทุกประเภท

ด้วยเทคโนโลยี CPFEM ที่เป็นแกนหลักของ IDEA StatiCa Paper ผู้ใช้ไม่ถูกจำกัดในการออกแบบการเชื่อมต่อกระดาษกับกระดาษเช่นกัน ไม่ว่าคุณจะเชื่อมกระดาษด้วยกาว ลวดเย็บ คลิปหนีบ หรือการวางซ้อน (ซึ่งเราเรียกภายในว่า "วิธีโอริกามิ") เราพร้อมสนับสนุนคุณเสมอ

การวิเคราะห์และการตรวจสอบตามมาตรฐาน

ดังที่คุณอาจคาดเดาได้ ความท้าทายหลักเมื่อพูดถึงกระดาษคือส่วนของการวิเคราะห์ วิศวกรวิจัยของเราใช้เวลาหลายปีในห้องปฏิบัติการเพื่อครอบคลุมอย่างน้อยประเภทการวิเคราะห์และการทดสอบหลัก จากคุณสมบัติของกระดาษ เราเผชิญกับความท้าทายหลักสามประการ:

• ความทนต่อน้ำ (การละลาย)
• ความทนไฟ
• แรงลม (การโก่งเดาะ การปลิว)

โชคดีที่นวัตกรรมล่าสุดในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษช่วยเราได้ และ การทดสอบล่าสุดของกระดาษทนไฟและกันน้ำ มีแนวโน้มที่ดีสำหรับอนาคตของกระดาษในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง 

เราต้องยอมรับว่าเราประสบความยากลำบากมากกว่ามากในการผ่านการทดสอบแรงลมกับกองกระดาษสำนักงาน ดังที่คุณเห็นในวิดีโอการตรวจสอบหนึ่งรายการ งานวิจัยไม่ได้ดำเนินไปตามที่คาดหวังเสมอไป 

การตรวจสอบและหลักฐาน

ความน่าเชื่อถือเป็นแกนหลักของแอปพลิเคชัน IDEA StatiCa ทุกตัว และ Paper ก็ไม่ใช่ข้อยกเว้น ขั้นตอนการวิจัยและการตรวจสอบดำเนินการโดย Ramses III University of Papyrus ในกรุงไคโร ประเทศอียิปต์ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดี 

ทีมมหาวิทยาลัยใช้เวลากว่า 5 ปีในการทดสอบในห้องปฏิบัติการจำนวนมาก ผลลัพธ์สอดคล้องกับข้อกำหนดของมาตรฐาน CPFEM ก้าวข้าม ขีดจำกัดของความเป็นไปได้ในการคำนวณในการออกแบบโครงสร้างกระดาษ ในขณะที่ยังคงรักษาวิศวกรให้อยู่ในด้านที่ปลอดภัย

ในภาพด้านล่าง คุณสามารถติดตามหนึ่งในการทดสอบสะพานกระดาษภายใต้การรับน้ำหนัก การเชื่อมต่อกระดาษทั้งหมดถูกวิเคราะห์โดย CPFEM 

ให้โอกาสกระดาษ

เราที่ IDEA StatiCa เชื่อว่าอนาคตของกระดาษนั้นกว้างใหญ่และสดใส นั่นคือเหตุผลที่เราลงทุนเงิน เวลา และศักยภาพด้านการวิจัยเพื่อค้นหาวิธีการใช้วัสดุการก่อสร้างที่เป็นที่รู้จัก เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่ยังถูกประเมินค่าต่ำเกินไปนี้อย่างมีประสิทธิภาพ และมอบวัสดุใหม่ให้แก่วิศวกรโครงสร้างรวมถึงผู้เชี่ยวชาญด้านการก่อสร้างอื่นๆ เพื่อทำงานและสร้างความแตกต่างในตลาด 

แอปพลิเคชัน IDEA StatiCa Paper ใหม่เป็นส่วนหนึ่งของเวอร์ชัน F00I ที่เพิ่งเปิดตัว ซึ่ง มีให้ใช้งานเฉพาะในวันที่ 1 เมษายน 2021 ที่ลิงก์นี้เท่านั้น

และหากเราไม่สามารถโน้มน้าวคุณได้ เราหวังว่าอย่างน้อยเราได้ให้ความบันเทิงแก่คุณสักครู่และทำให้คุณหัวเราะ      

 สุขสันต์วันโกหกเดือนเมษา!

ลิขสิทธิ์ภาพ: shigerubanarchitects.com, myonebeautifulthing.com, SimScale, ScienceDirect.com, Brandon Tran, Eugene Choo