Mechanism Design и Mechanism Dynamics > Mechanism Design > Создание модели для конструирования механизма > Соединения и степени свободы > Расчет степеней свободы и избыточных закреплений
  
Расчет степеней свободы и избыточных закреплений
Для большинства механических систем или моделей можно определить количество степеней свободы по следующей формуле.
DOF = 6 x (number of bodies not including ground) – constraints
Предположим, что моделируется дверь с двумя шарнирными соединениями, представляющими две петли.
В этой модели одно тело. Каждое из двух шарнирных соединений имеет 5 ограничений. Уравнение принимает вид:
DOF = (6 x 1) – (2 x 5)
Результат равен -4.
В этом случае нужно, чтобы количество степеней свободы равнялось 1. У поворачивающейся двери есть только одна степень свободы. Если нужно получить результаты в виде реакций для данной модели, необходимо учесть избыточные закрепления. Тогда формула приобретает вид:
DOF = 6 x (number of bodies not including ground) – constraints + redundancies
С помощью этой формулы можно решить избыточные закрепления в модели двери с двумя шарнирными соединениями:
1 = (6 x 1) – 10 + redundancies
1 = —4 + redundancies
5 = redundancies
Чтобы модель имела одну степень свободы, следует устранить пять избыточных закреплений. Возможное решение может состоять в замене ограничений контакта набором ограничений другого типа. Например, можно использовать цилиндрический шарнир, у которого имеется только одно ограничение. Удостоверьтесь в том, что выбраны оси движения, позволяющие осуществлять требуемое вращательное движение.
Приведенный ниже расчет показывает, что такая замена снижает количество избыточных закреплений до нуля.
DOF – redundancy = 6 x (number of bodies not including ground) – constraints
DOF – redundancy = 6 x (number of bodies not including ground) – constraints
1 – redundancy = 1
Redundancy = 0
Получить информацию об избыточных закреплениях в механизме можно в диалоговом окне Результаты измерений (Measure Results).