Степени свободы

Неограниченное жесткое тело в пространстве обладает шестью степенями свободы: тремя степенями свободы перемещения и тремя степенями свободы вращения. Оно может передвигаться по осям X, Y и Z и вращаться по осям X, Y и Z. При добавлении ограничения, например, сопряжения концентричности, между двумя жесткими телами, Вы удаляете степени свободы, существующие между телами. Два тела становятся ограниченными, расположенными по отношению друг к другу вне зависимости от наличия движения или действия силы в механизме. Можно использовать сопряжения для ограничения движения путем удаления степеней свободы.

Например, сопряжение концентричности удаляет две степени свободы перемещения и две степени свободы вращения между двумя жесткими телами. Добавления сопряжения расстояния или совпадения удаляет последнюю степень свободы перемещения. Если каждое жесткое тело обладает точкой на соединении на осевой линии сопряжения концентричности, эти две точки будут располагаться на определенном расстоянии друг от друга. Они могут вращаться по отношению друг к другу по одной оси - осевой линии сопряжения концентричности. Эта комбинация сопряжений создает соединение с одной степенью свободы, т.к. допускается один тип вращения между жесткими телами.

При использовании исследования Motion Analysis для расчета движения вычисляется количество степеней свободы в механизме и удаляются повторяющиеся сопряжения при определении и решении уравнений движения для сборки.

Если в механизме имеется замкнутая петля, например четырехзвенное соединение, возможно возникновение повторяющихся сопряжений. В четырехзвенном соединении имеются три повторяющихся сопряжения, если все сопряжения концентрические. Это происходит, т.к. каждая сторона петли (начиная от земли) ограничивает соединительный стержень для его расположения в плоскости сборки.

Программа пытается решить ограничения, автоматически наложенные повторяющимися сопряжениями. Для четырехзвенного соединения это сделать просто.