2055x
004954
2021-02-24

Pytanie

Jak interpretowane są znaki dla wyników zwolnienia w przypadku zwolnienia liniowego i przegubów liniowych?


Odpowiedź:
Przegub liniowy to nic innego jak zwolnienie liniowe, w którym następuje zwolnienie obiektu. W przypadku zwolnienia liniowego zostaje zwolniona powierzchnia, a w przypadku zwolnienia liniowego jest ono definiowane na linii powierzchni. Zwolniona powierzchnia jest zatem powierzchnią, na której zostało zdefiniowane zwolnienie liniowe.

Siły oddziałują zawsze na pierwotną powierzchnię, to znaczy na niezwolnioną powierzchnię. W przypadku przegubów liniowych oznacza to, że siły działają na powierzchnię bez przegubu liniowego.

Teraz konieczne jest wyjaśnienie konwencji znakowania, czyli w jakim kierunku działa siła na powierzchnię. W tym celu konieczna jest znajomość lokalnej osi x linii oraz lokalnej osi z powierzchni. Przez wewnętrzny układ współrzędnych przegubowych należy rozumieć:

  • Oś x' wskazuje kierunek lokalnej osi x linii.
  • Oś z' jest normalną do powierzchni, na której zostało zdefiniowane zwolnienie liniowe.
  • Oś y' jest styczną do płaszczyzny powierzchni i wynika z „reguły prawej strony”.

W przykładzie pokazanym na rysunku 01 oznacza to, że:
Przykład 1
Oś x linii biegnie w prawo.
Oś z powierzchni jest skierowana w dół
⇒ Oś y' przegubu liniowego jest oddzielona od pierwotnej powierzchni (= powierzchnia bez przegubu liniowego). Ponieważ wartość jest wyświetlana ze znakiem ujemnym, siła działa w kierunku oryginalnej powierzchni.

Przykład 2
Oś x linii biegnie w lewo.
Oś z powierzchni jest skierowana w dół
⇒ Oś y' przegubu liniowego jest zorientowana w kierunku pierwotnej powierzchni (= powierzchnia bez przegubu liniowego). Ponieważ wartość jest wyświetlana w postaci znaku dodatniego, siła działa w kierunku pierwotnej powierzchni.

Przykład 3
Oś x linii biegnie w prawo.
Oś z powierzchni jest skierowana w dół
⇒ Oś y' przegubu liniowego jest zorientowana w kierunku pierwotnej powierzchni (= powierzchnia bez przegubu liniowego). Ponieważ wynikowa wartość jest wyświetlana ze znakiem dodatnim, siła działa w kierunku pierwotnej powierzchni, ponieważ Actio = Reactio.

Przykład 1
Oś x linii biegnie w lewo.
Oś z powierzchni jest skierowana w dół
⇒ Oś y' przegubu liniowego jest oddzielona od pierwotnej powierzchni (= powierzchnia bez przegubu liniowego). Ponieważ wynikowa wartość jest wyświetlana ze znakiem ujemnym, siła działa w kierunku pierwotnej powierzchni, ponieważ Actio = Reactio.

W przeciwieństwie do zwolnień liniowych, układ osi nie może być odwzorowany dla przegubów liniowych. Na potrzeby przykładu na rysunku nie zaleca się układania przegubu liniowego na powierzchni, do której wynik ma być odniesiony, a oś x linii należy zorientować w taki sposób, aby jej oś y była zorientowane w kierunku żądanej powierzchni. W tym celu stosuje się układ współrzędnych linii.