Es ist unerlässlich, die Bedeutung von Freiheitsgraden zu verstehen, um die Randbedingungen auszuwählen, die notwendig sind, um die Beweglichkeit eines Mechanismus zu gewährleisten. Die Anzahl der Freiheitsgrade (FG) steht für die Anzahl der unabhängigen Parameter, die für das Festlegen der Position oder der Bewegung der einzelnen Körper im System erforderlich sind.

Ein vordefinierter Randbedingungssatz definiert eine Verbindung zwischen zwei Körpern. Die Bedingungen des Satzes dienen als Einschränkungen der Bewegung von Körpern relativ zueinander und somit zur Reduzierung der zulässigen gesamten Freiheitsgrade (FG) des Systems.

Ein in keiner Weise eingespannter Körper besitzt sechs Freiheitsgrade, drei translatorische (verschiebende) und drei rotatorische. Jede Randbedingung schränkt Bewegung in einer bestimmten Weise ein. Wenn Sie beispielsweise eine Drehgelenk-Verbindung (die ausschließlich Rotations-Bewegungen um eine Achse zulässt) auf einen Körper anwenden, werden die Freiheitsgrade dieses Körpers von sechs auf eins reduziert.

Bevor Sie einen vordefinierten Verbindungssatz zur Anwendung auf das Modell auswählen, sollte Ihnen klar sein, welche Bewegung des Körpers Sie beschränken und welche Art der Bewegung Sie zulassen möchten.

Verwenden Sie eine Basis-Verbindung, um eine Verbindung darzustellen, die dieselbe Anzahl an Freiheitsgraden hat, die Sie für eine spezifische Komponente definieren möchten. Es gibt Basis-Verbindungen, die die gleiche Anzahl von Freiheitsgrade wie andere Verbindungen haben (beispielsweise eine Kugel, ein Zylinder oder eine Drehgelenk-Verbindung). Nachdem Sie eine Basis-Verbindung erzeugen, wird sie im Modell als Koordinatensystem angezeigt. Der FG wird mithilfe von translatorischen und rotatorischen Pfeilen dargestellt.

Sie können eine 6-FG-Verbindung verwenden, um eine Verbindung anzuzeigen, die über drei Rotations- und drei Verschiebungsbewegungsachsen verfügt. Die Bewegung der Komponenten des Modells relativ zueinander ändert sich nicht, da keine tatsächlichen Randbedingungen angewendet werden. Die 6-DOF-Verbindung kann wiederverwendet werden, um Servomotoren anzuwenden oder eine bestimmte Art von Verbindung zu modellieren.

Die Anzahl der rotatorischen Freiheitsgrade in einer 6-FG-Verbindung oder in einer Gimbal-Sperrverbindung kann um eins reduziert werden, wenn die Verbindung sich in einem Gimbal-Status befindet. In diesem Fall würde die Summe der gesamten Freiheitsgrade ebenfalls um eins verringert.