Cálculo de los grados de libertad y redundancias
En la mayoría de los modelos o sistemas mecánicos, se pueden determinar los grados de libertad mediante la siguiente fórmula:
DOF = 6 x (number of rigid bodies not including ground) – constraints
Por ejemplo, en un modelo de una puerta con dos uniones de pin que representan las dos articulaciones:
Este modelo tiene un cuerpo rígido. Cada una de las dos uniones de pin tiene 5 restricciones. La ecuación sería la siguiente:
DOF = (6 x 1) – (2 x 5)
El resultado es – 4.
En este caso, los GDL tienen que ser iguales a 1. Una puerta oscilante solo tiene un grado de libertad de rotación. Si se desean obtener resultados de reacción de este modelo, también habrá que tener en cuenta las redundancias. La fórmula será la siguiente:
DOF = 6 x (number of rigid bodies not including ground) – constraints + redundancies
Esta fórmula permite averiguar las redundancias del modelo de puerta con dos uniones de pin:
1 = (6 x 1) – 10 + redundancies
1 = —4 + redundancies
5 = redundancies
Para que el modelo tenga un GDL, es necesario eliminar cinco redundancias. Una solución posible podría ser reemplazar las restricciones de pin por otro tipo de conjunto de restricciones. Por ejemplo, se puede utilizar una unión de cilindro que tiene una sola restricción. Asegúrese de seleccionar los ejes de movimiento que permiten el movimiento de rotación deseado.
En el siguiente cálculo se puede comprobar que esta sustitución reduce la redundancia a cero:
DOF – redundancy = 6 x (number of rigid bodies not including ground) – constraints
DOF – redundancy = 6 x (number of rigid bodies not including ground) – constraints
1 – redundancy = 1
Redundancy = 0
Utilice el cuadro de diálogo Resultados de medida (Measure Results) para obtener información sobre las redundancias del mecanismo.