Codes für Freiheitsgrade und Zurückhaltung

In der Strukturanalyse, Der Begriff Freiheitsgrade ist extrem wichtig, wird aber oft missverstanden. Freiheitsgrade bezieht sich auf die 6 mögliche Bewegungen, die an einem Punkt auftreten können, und ob diese Bewegungen frei oder gehemmt sind. Auch wenn das wie viel Fachjargon erscheinen mag, Es wird in diesem Tutorial und dem unten stehenden Anleitungsvideo besser verständlich.

Erstens, was sind die 6 Freiheitsgrade? Stellen Sie sich ein Flugzeug vor, das im Weltraum schwebt. Das Flugzeug kann sich frei vorwärts oder rückwärts bewegen (entlang seiner X-Achse), links nach rechts (entlang seiner Z-Achse) oder auf und ab (entlang seiner Y-Achse). Diese sind bekannt als Übersetzungen und bilden die ersten drei Freiheitsgrade. Das Flugzeug kann sich auch frei von einer Seite zur anderen drehen (rollen - Rotation um die eigene X-Achse), Tonhöhe nach unten oder oben (um die eigene Z-Achse drehen) oder nach links oder rechts gieren (sich um die eigene Y-Achse dreht). Diese sind als 4., 5. und 6. Grad bekannt rotierend Freiheitsgrade. Also kurz:

X-Übersetzung
Y-Übersetzung
Z-Übersetzung
X-Drehung
Y-Drehung
Z-Drehung

Was die Buchstaben darstellen?

'F' - Fest - Für diesen Freiheitsgrad gibt es eine feste Einspannung. Jede in diese Richtung wirkende Kraft wird von der Stütze an einem Knoten oder vom angeschlossenen Stab in einer Verbindung aufgenommen.
'R' - Veröffentlicht - Es gibt keine Einschränkung für diesen Freiheitsgrad. Der Knoten kann sich frei in diese Richtung bewegen, und eine in diese Richtung wirkende Kraft wird nicht auf das verbundene Element oder den Träger übertragen.
'S' - Frühling - Es gibt Beschränkungen, aber ihr Ausmaß an Beschränkung basiert auf dem Koeffizienten der Feder Hookes Gesetz.

Beschränkungscodes für Stützen

Die Art der Unterstützung, die in einem Strukturanalysemodell verwendet wird, wird häufig durch die bestimmt 6 Freiheitsgrade. Ein Beispiel stellt die dar 6 Freiheitsgrade durch a 6 Zeichencode, der aus einer Kombination von Fs und Rs besteht - wobei F = Fest und R = Freigegeben. Zum Beispiel, eine vollständig fixierte Stütze wird durch den Code bezeichnet "FFFFFF" wie es in allen feststeht 6 Freiheitsgrade. Eine Stiftabstützung wird oft nur in der Z-Drehung freigegeben und wird daher mit bezeichnet "FFFFFR". Ein weiteres Beispiel ist ein Rollenträger. In diesem Beispiel, es kann keine der Kräfte in der x-Translation oder in irgendeiner der Rotationen unterstützen. Es erhält daher den Rückhaltecode „RFFRRR“..

Eine andere Art, darüber nachzudenken, ist, dass die Stütze eine Reaktion für jeden festgelegten Freiheitsgrad enthält. Zum Beispiel, in der X- und Y-Verschiebung ist eine fixierte Stütze fixiert - es wird daher eine Reaktion in x- und y-Richtung erwartet.