自由度 (工程学)

✍ dations ◷ 2025-07-05 19:03:58 #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

  • 多萝西·克劳福特·霍奇金多萝西·玛丽·霍奇金,OM,FRS(英语:Dorothy Mary Hodgkin,1910年5月12日-1994年7月29日)本姓克劳福特(Crowfoot),英国女性生物化学家,促进了蛋白质晶体学的发展。她生于开罗,1964年获诺
  • 鹅口疮鹅口疮是由白色念珠菌引起的口腔黏膜炎症,又称口腔念珠菌病,是婴幼儿常见的口腔炎,尤其在新生儿期该病较为常见。白色念珠菌在健康人皮肤上、肠道、阴道寄生。多由于乳具消毒不
  • 冖部,就汉字索引来说,是为部首之一,,康熙字典214个部首中的第十四个(两划的则为第八个)。冖部归于二划部首,通常是从上方为部字,且无其他部首可用者将部首归为冖部。用布巾覆盖物体,
  • 乙亥乙亥为干支之一,顺序为第12个。前一位是甲戌,后一位是丙子。论阴阳五行,天干之乙属阴之木,地支之亥属阴之水,是水生木相生。中国传统纪年农历的干支纪年中一个循环的第12年称“乙
  • 谢金河谢金河(1958年1月21日-),台湾学者、时事评论员,福佬客家人,生于中华民国台湾云林县西螺镇,《今周刊》发行人,曾担任财讯文化总编辑,担任台北市政府柯文哲市府市政顾问,亦为中信金融管
  • 新西兰地理新西兰由两大岛屿和数个小岛所组成,地理位置接近水半球的中心。气候变化多样,既有寒冷且降水多的地区,也有较为干旱的地区,一些地区属亚热带气候。因新西兰具有多彩的地形特征,众
  • 保罗 (使徒)保罗(天主教译保禄,唐朝景教译宝路法王;古希腊语:Παῦλος,拉丁语:Paulus;约3年-约67年),本名“扫罗”(Saul),又称大数的扫罗(Saul of Tarsus)。他是早期教会最具有影响力的传教士之一,
  • 石井纮基石井纮基(1940年11月6日-2002年10月25日)日本民主党所属的众议院议员。石井纮基出生于东京都世田谷区。池之上小学,成城学园中学,高中,日本中央大学法学院,早稻田大学研究所,莫斯科
  • 金志金志(?-?),字允立,浙江绍兴府山阴县人,民籍,明朝政治人物。浙江乡试第六十名举人。嘉靖十七年(1538年)中式戊戌科会试第二百八名,登第三甲第一百五十九名。嘉靖二十八年十二月(1549年)担任
  • STN液晶STN液晶(Super-twisted nematic display)是超级扭曲向列液晶的简称。TN液晶被发明后,人们自然而然想到将TN液晶矩阵化用以显示复杂的图形。相对TN液晶扭转90度,STN液晶的扭转180