Graus de liberdade

Um corpo rígido sem restrições no espaço tem seis graus de liberdade: três translacionais e três rotacionais. Ele pode se mover ao longo dos seus eixos X, Y e Z e rotação em torno dos seus eixos X, Y e Z.

Quando você adiciona uma restrição, como um posicionamento concêntrico, entre dois corpos, remove graus de liberdade entre eles. Os dois corpos permanecem restritos, posicionados em relação um ao outro, sejam quais forem os movimentos ou forças no mecanismo. Você pode usar posicionamentos para restringir o movimento removendo vários graus de liberdade.

Por exemplo, um posicionamento concêntrico remove dois graus de liberdade translacional e dois graus de liberdade rotacional entre dois corpos rígidos. Adicionar um posicionamento de distância ou coincidente a faces remove o grau de liberdade translacional final.

Se cada corpo rígido tiver um ponto na junção na linha de centro do posicionamento concêntrico, estes dois pontos permanecem com a mesma distância entre eles. Eles podem girar somente com relação um ao outro em torno de um eixo, a linha de centro do posicionamento concêntrico. Esta combinação de posicionamentos gera uma junção de um só grau de liberdade, pois permite uma única rotação entre os corpos rígidos.

Quando você usa o estudo de Análise de Movimento para calcular movimentos, ele calcula o número de graus de liberdade no seu mecanismo e remove os posicionamentos redundantes conforme determina e soluciona as equações de movimento para a montagem.

Quando um mecanismo tem um loop fechado, como uma articulação de quatro barras, podem haver posições redundantes. Há três posicionamentos redundantes em uma articulação de quatro barras quando todos os posicionamentos são concêntricos. Isso ocorre porque cada lado do loop (começando no chão) restringe a biela a ficar no plano da montagem.

O software tenta solucionar as restrições impostas por posicionamentos redundantes automaticamente, e pode fazê-lo facilmente para uma articulação de quatro barras.

Verificar graus de liberdade e redundâncias

Para os estudos do tipo Análise de movimento, você pode calcular o número de graus de liberdade em modelo, bem como as redundâncias introduzidas por posicionamentos.

  1. Clique em Calcular Tool_Calculate.gif (barra de ferramentas MotionManager).
  2. Clique com o botão direito em Posicionamentos (árvore do MotionManager) e clique em Graus de liberdade.
    A caixa de diálogo Graus de liberdade fornece os graus de liberdade no modelo e uma lista dos posicionamentos de restrição redundantes.
As restrições redundantes podem fornecer cálculos de movimento imprecisos. Para resolver esse problema, tente uma ou mais das seguintes opções, na ordem, conforme apropriado para o seu modelo:
  1. Crie submontagens rígidas e grupos rígidos para componentes fixos em relação ao movimento da montagem.
  2. Substitua pares de posicionamento redundantes que formam uma articulação com os posicionamentos de articulação.
  3. Substitua posicionamentos redundantes por primitivos de posicionamento.
  4. Substitua posicionamentos por buchas.