เหตุใดซุ้มโค้งและรูปทรงเรขาคณิตอื่น ๆ จึงมีประสิทธิภาพในการเสริมสร้างโครงสร้างแท่นวางกระดาษแข็ง

โค้งและรูปทรงเรขาคณิตอื่น ๆ มีประสิทธิภาพในการเสริมสร้างโครงสร้างขาตั้งของกระดาษแข็งเนื่องจากวิธีการกระจายแรงและเพิ่มความสมบูรณ์ของโครงสร้าง นี่คือเหตุผล:

ส่วนโค้งกระจายน้ำหนักอย่างสม่ำเสมอ
ซุ้มประตูเป็นหนึ่งในรูปร่างที่มั่นคงที่สุดในด้านวิศวกรรม เมื่อน้ำหนักถูกนำไปใช้กับซุ้มประตูแรงจะถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอตามเส้นโค้งการถ่ายโอนมันลงไปที่ฐานแทนที่จะจดจ่อกับมันในจุดเดียว ใน หน้าจอกระดาษแข็ง การผสมผสานรูปร่างโค้งช่วยกระจายภาระลดความน่าจะเป็นของความล้มเหลวในท้องถิ่นหรือการโก่งงอ

สามเหลี่ยมให้ความมั่นคง
รูปสามเหลี่ยมเป็นอีกหนึ่งคุณสมบัติทางเรขาคณิตที่สำคัญที่ใช้ในการออกแบบกระดาษแข็ง สามเหลี่ยมมีความเข้มงวดโดยเนื้อแท้เพราะไม่สามารถเปลี่ยนรูปได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนความยาวของด้านใดด้านหนึ่งซึ่งแตกต่างจากสี่เหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมซึ่งสามารถยุบภายใต้ความกดดัน โดยการรวมสามเหลี่ยมเข้ากับการออกแบบ (เช่นการรองรับสามเหลี่ยมหรือ gussets) โครงสร้างจะมีความเสถียรมากขึ้น

เส้นโค้งต้านทานการบีบอัด
รูปร่างโค้งเช่นโค้งหรือรอยแยกวงกลมมีความสามารถตามธรรมชาติในการต้านทานการบีบอัด เมื่อความดันถูกนำไปใช้กับเส้นโค้งแรงจะถูกเปลี่ยนเส้นทางออกไปตามพื้นผิวของเส้นโค้งกระจายความเครียดไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่และช่วยให้โครงสร้างทนต่อน้ำหนักได้มากขึ้น

รูปแบบ hexagons และ honeycomb
hexagons มักใช้ในธรรมชาติ (เช่นโครงสร้างรังผึ้ง) เพราะพวกเขามีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ในการออกแบบกระดาษแข็งการใช้รูปร่างหกเหลี่ยมสามารถเพิ่มความแข็งแรงได้โดยไม่ต้องเพิ่มวัสดุเพิ่มเติม รูปแบบรังผึ้งภายในกระดาษแข็งช่วยกระจายภาระไปหลายจุดให้ความแข็งแกร่งเพิ่มเติม

กระบอกสูบและท่อต้านทานการดัด
รูปร่างทรงกระบอกเช่นหลอดมักใช้ในการสนับสนุนเพราะพวกเขาต้านทานการดัดและการยุบ หลอดวงกลมในโครงสร้างกระดาษแข็งสามารถรับน้ำหนักได้หลายทิศทางในขณะที่ใช้วัสดุจำนวนน้อยที่สุด ในการแสดงผลการรองรับรูปทรงกระบอกหรือขอบโค้งมนเสริมเพิ่มความแข็งแรงในขณะที่รักษาน้ำหนักเบา

รอยพับและรอยย่นเพิ่มความแข็งแกร่ง
การพับกลยุทธ์ของกระดาษแข็งสามารถสร้างโครงสร้างรูปตัววีหรือเชิงมุมซึ่งเลียนแบบความแข็งแรงของโค้งและสามเหลี่ยม รอยพับเหล่านี้สร้างการเสริมกำลังตามธรรมชาติที่เพิ่มความแข็งแกร่งให้กับพื้นผิวเรียบป้องกันไม่ให้พวกเขางอภายใต้น้ำหนัก ตัวอย่างเช่นรูปทรงคดเคี้ยวหรือหีบเพลงสามารถปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักของขาตั้งได้อย่างมาก

การรวมรูปร่างเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด
บ่อยครั้งที่การแสดงผลกระดาษแข็งหมายถึงการรวมรูปทรงเรขาคณิตหลายรูปแบบ - เช่นซุ้มประตูสำหรับการกระจายโหลดสามเหลี่ยมเพื่อความมั่นคงและเส้นโค้งสำหรับความต้านทานการบีบอัด - เพื่อสร้างโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาและแข็งแรง การรวมกันนี้ช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งตามธรรมชาติของวัสดุให้มากที่สุดในขณะที่ลดจุดอ่อน

โค้งสามเหลี่ยมโค้งและรูปทรงเรขาคณิตอื่น ๆ ทำงานร่วมกันเพื่อแจกจ่ายกองกำลังต้านทานการบีบอัดและป้องกันการเสียรูป