Кодексы степеней свободы и ограничений

В структурном анализе, термин степени свободы чрезвычайно важен, но часто неправильно понимается. Степени свободы относятся к 6 возможные движения, которые могут произойти в точке, и являются ли эти движения свободными или ограниченными. Хотя это может показаться много жаргона, это станет лучше понятно в этом руководстве и обучающем видео ниже.

Во-первых, какие 6 степени свободы? Представьте себе самолет, подвешенный в космосе.. Самолет может свободно двигаться вперед или назад (вдоль его оси X), слева направо (вдоль оси Z) или вверх и вниз (вдоль оси Y). Они известны как переводы и составляют первые три степени свободы. Самолет также может свободно вращаться из стороны в сторону. (катящийся - вращается вокруг своей оси X), шаг вниз или вверх (вращаться вокруг своей оси Z) или рыскать влево или вправо (вращается вокруг собственной оси Y). Это 4-я, 5-я и 6-я степени, известные как вращательный степени свободы. Короче говоря:

X перевод
Y перевод
Z перевод
X вращение
Y вращение
вращение по оси Z

Что обозначают буквы?

'F' - Зафиксированный - Для этой степени свободы существует фиксированное ограничение. Любая сила, действующая в этом направлении, поглощается опорой в узле или соединенным элементом связности..
'Р' - Вышел - Для этой степени свободы нет ограничений. Узел может свободно перемещаться в этом направлении, и любая сила, действующая в этом направлении, не передается на подключенный элемент или опору..
'S' - Весна - Существуют ограничители, но их уровень фиксации основан на коэффициенте пружины, основанном на Закон Гука.

Коды ограничений для опор

Тип опоры, используемой в модели расчета конструкций, часто определяется 6 степени свободы. Пример представляет собой 6 степеней свободы 6 код символа, состоящий из комбинации Fs и Rs - где F = фиксированный и R = освобожденный. Например, полностью неподвижная опора обозначается кодом "FFFFFF" как это зафиксировано во всех 6 степени свободы. Опора штифта часто освобождается только при вращении по оси Z и поэтому обозначается "FFFFFR". Другой пример – роликовая опора.. В этом примере, он не может поддерживать какую-либо силу в перемещении по оси x или в любом из вращений. Поэтому ему присваивается код ограничения «RFFRRR»..

Другой способ думать об этом, заключается в том, что носитель будет содержать реакцию для любой фиксированной степени свободы. Например, закрепленная опора фиксируется в X и Y перемещении - поэтому ожидается, что будет реакция в направлении x и y.