Stopień swobody to liczba możliwych ruchów układu konstrukcyjnego. Stopnie swobody mogą być wykorzystane do opisania przemieszczeń i obrotów w punkcie węzłowym. W ten sposób każdy stopień swobody umożliwia przemieszczenie lub obrót w określonym kierunku. W obliczeniach MES nieznanymi wielkościami są również stopnie swobody w punktach węzłowych, które należy określić w celu rozwiązania układu równań.
pomoc-techniczna
Każda konstrukcja przenosi swoje siły z góry na dół na fundamenty. Fundamenty są idealne jako podpory w inżynierii konstrukcyjnej. Należy je rozumieć jako stopnie swobody i tym samym tworzą warunki brzegowe dla konstrukcji. Oznacza to, że zapobiegają przemieszczeniu lub obrocie w określonym kierunku, dzięki czemu nie może wystąpić odkształcenie. W zależności od definicji podpory mogą ograniczać określone stopnie swobody.
Stopnie swobody dla obliczeń 2D i 3D
- Konstrukcja płaska (2D) ma trzy możliwości ruchu (stopnie swobody): przemieszczenie w poziomym kierunku X, przemieszczenie oraz w pionowym kierunku Z oraz obrót wokół globalnej osi Y. Niedostępne stopnie swobody nie mogą być wybrane w programie lub są wyszarzone.
- Z kolei konstrukcja przestrzenna (3D) oferuje sześć możliwości ruchu: trzy przemieszczenia i trzy obroty, odpowiednio w kierunku X, Y i Z.
Podpory w RFEM i RSTAB
Podpory służą do przenoszenia obciążeń z konstrukcji na fundament. Bez zastosowania podpór wszystkie węzły byłyby swobodne i mogłyby się przesuwać lub obracać. Jeżeli węzeł ma pracować jako podpora, co najmniej jeden z jego stopni swobody musi zostać zablokowany lub ograniczony sprężyną. Ponadto węzeł ten musi być częścią powierzchni lub pręta. Należy przy tym uwzględnić także warunki brzegowe prętów, aby wykluczyć podwójne zwolnienia na podpieranych węzłach.
Podpory węzłowe są wymagane do stosowania odkształceń wymuszonych.
Możliwe jest tworzenie podpór węzłowych o charakterystykach nieliniowych (kryteria uszkodzenia dla sił rozciągających lub ściskających, wykresów roboczych oraz wykresów sztywności).
W oknie dialogowym "Nowa podpora węzłowa" znajdują się przyciski dla różnych typów podpór, ułatwiające definiowanie stopni swobody. Charakteryzują się następującymi właściwościami podparcia:
