自由度 (工程学)

✍ dations ◷ 2025-12-03 11:41:20 #建筑学,建筑工程,结构工程

在结构力学上的自由度(Degrees of freedom),或称动不定度(Degrees of kinematic indeterminacy),意指分析结构系统时,有效的结构节点上的未知节点变位数。其中称之为“有效”是因为结构构件上的任一点,都应有机会具有自由度,我们只选择其中对分析整体结构有用的节点变位来讨论,而称为“未知”则因为为求解容易,我们通常尽可能减少自由度的数量,因此扣除已知的变位。

自由度大致有两种型式:

在平面中,只有三个自由度,一者为面旋转,二者为前后及左右两个移动。

在立体中,有六个自由度,三个为前后、上下及左右三个移动和前后、上下及左右三面旋转。简单来说就是沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴的转动把构建相对于参考系具有独立运动参数的数目称为构件的自由度

自由度作为结构力学中的重要概念,是描述一个结构基本情况的基本参数。在结构分析中,将自由度作为主要未知数,基本求解方法有两种:利用变形谐合条件求解的方法,称为力法,此法的应用范围是未知的自由度较少的情况。利用力平衡条件求解的方法,称为位移法,此法应用较为广泛,尤其在求解高阶超静定结构的情况下较力法容易,适合利用线性代数(矩阵)的方式配合程式撰写来求得欲知的自由度。

相关

  • 蟾毒色胺蟾毒色胺(bufotenin、5-HO-DMT、bufotenine)是一种与血清素相关的色胺类物质,是存在于某些蟾蜍皮肤(得名于蟾蜍属)、蘑菇、高等植物和哺乳动物中的生物碱,结构与二甲基色胺、脱磷
  • 人亚族人亚族(拉丁语:Hominina)是人亚科(Homininae)人族(Hominini)之下的一个亚族,现时有七个属,当中只有人属(Homo)尚未灭绝,其中包含了现代人类。其他已灭绝的六个属分别如下:
  • 哔叽哔叽,是一种纺织品。斜纹,表面光洁,质地较厚而软,通常为素色。“哔叽”来源于法语的“米色”(beige),而英语则称之为serge。据说,丝绸制的哔叽由中国人发明。
  • 五逆五逆罪是佛教所有恶业中最重者;“逆”者,“罪大恶极,极逆于常理”之意。造作五逆罪为堕无间地狱(亦称阿鼻地狱)的业因,命终就是死亡时将堕落到无间地狱,故亦称五无间业或五不救罪。
  • 苏门打腊虎(学名:Panthera tigris sumatrae)是生活在印度尼西亚苏门答腊岛上的一个虎的亚种。极度濒危物种,估计野外种群大约有441至679只分布于印度尼西亚的苏门答腊岛,呈逐年
  • 襄邑睢县 (汉语拼音:Suī Xiàn) 在中华人民共和国河南省东部、惠济河中游,是商丘市下辖的一个县。面积926平方公里,2010年人口80万。县政府驻城郊乡。位于商丘市西部,与民权县,杞县,
  • 2015年11-12月中国严重雾霾事件2015年11-12月中国严重雾霾事件是在2015年11-12月间中国发生的严重雾霾事件。11月30日下午,北京市PM2.5出现极端峰值浓度,南部地区部分站点超过900微克/立方米。这次PM2.5浓度
  • 让-马克·埃罗让-马克·埃罗(法语:Jean-Marc Ayrault,1950年1月25日-),法国左翼政治家,法国社会党党员,与前社会党第一书记弗朗索瓦·奥朗德交情甚深,曾经担任德语教师,熟悉德国事务。1997年起担任
  • 诺伯特·李奥·巴茨诺伯特·李奥·巴茨(英语:Norbert Leo Butz,1967年1月30日-)是美国的一位演员和歌手。他主要活跃在百老汇。巴茨是两次托尼奖最佳音乐剧男主角的获得者,并且是九位获此殊荣的演员
  • 东萨彦岭东萨彦岭是俄罗斯的山脉,位于西伯利亚南部,北面是克拉斯诺亚尔斯克边疆区,东面是布里亚特共和国和伊尔库茨克州,全长1,000公里,最高点海拔高度3,491米。