Degrés de liberté

Un corps rigide non contraint dans l'espace a six degrés de liberté: trois en translation et trois en rotation. Il peut se déplacer le long ses axes X, Y et Z et pivoter autour ses axes X, Y et Z.

Quand vous ajoutez une liaison, par exemple une contrainte coaxiale, entre deux corps rigides, vous enlevez des degrés de liberté entre les corps. Les deux corps restent liés et maintiennent leur position l'un par rapport à l'autre, quels que soient les mouvements ou les forces en jeu dans le mécanisme. Vous pouvez utiliser les contraintes pour contraindre le mouvement en supprimant plusieurs degrés de liberté.

Par exemple, une contrainte coaxiale enlève deux degrés de liberté en translation et deux en rotation entre deux corps rigides. L'ajout d'une contrainte de distance ou coïncidente aux faces supprime le dernier degré de liberté en translation.

Si chaque corps rigide a un point sur la liaison situé sur la ligne de construction de la contrainte coaxiale, ces deux points restent toujours à la même distance l'un de l'autre. Ils ne peuvent pivoter que l'un par rapport à l'autre autour d'un axe, la ligne de construction de la contrainte coaxiale. Cette combinaison de contraintes créé est une liaison à un degré de liberté parce qu'elle permet une rotation unique entre les corps rigides.

Lorsque vous utilisez une étude d'analyse de mouvement pour calculer le mouvement, celle-ci calcule le nombre de degrés de liberté dans votre mécanisme et supprime les contraintes redondantes à mesure qu'elle détermine et résout les équations de mouvement dans votre assemblage.

Quand un mécanisme présente une boucle fermée, comme dans le cas d'une tringlerie à quatre barres, il peut y avoir hyperstaticité. Il existe trois contraintes redondantes dans une tringlerie à quatre barres lorsque toutes les contraintes sont coaxiales. La raison en est que chaque côté de la boucle (en commençant par le sol) contraint la tige de connexion à rester dans le plan de l'assemblage.

Le logiciel essaie de résoudre automatiquement l'hyperstaticité imposée par les contraintes redondantes et peut le faire facilement pour une tringlerie à quatre barres.

Vérification des degrés de liberté et des redondances

Pour les études du type Analyse de mouvement, vous pouvez calculer le nombre de degrés de liberté dans un modèle de même que les redondances introduites par des contraintes.

  1. Cliquez sur Calculer Tool_Calculate.gif (barre d'outils MotionManager).
  2. Cliquez à l'aide du bouton droit de la souris sur Contraintes (arbre MotionManager), puis cliquez sur Degrés de liberté.
    La boîte de dialogue Degrés de liberté indique les degrés de liberté dans le modèle et une liste des contraintes redondantes.
Les contraintes redondantes peuvent produire des calculs de mouvement inexacts. Pour résoudre ce problème, essayez une ou plusieurs des solutions suivantes, dans l'ordre, en fonction de votre modèle :
  1. Créer des sous-assemblages rigides et des groupes rigides pour les composants qui sont fixés par rapport au mouvement de l'assemblage.
  2. Remplacer les paires de contraintes redondantes qui forment un pivot par des contraintes de pivots.
  3. Remplacer les contraintes redondantes par des primitives de contrainte.
  4. Remplacer les contraintes par des bagues.