Stopnie swobody mogą służyć do opisywania przemieszczeń i obrotów w punkcie węzłowym. W ten sposób każdy stopień swobody umożliwia przemieszczenie lub obrót w określonym kierunku. W obliczeniach MES stopnie swobody są również nieznanymi wielkościami w punktach węzłowych, które należy określić w celu rozwiązania układu równań.
Wsparcie techniczne
Każda konstrukcja przenosi siły z góry na dół na fundamenty. Fundamenty są idealne jako podpory w inżynierii budowlanej. 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 3D i 2D
- Konstrukcja płaska (2D) ma trzy możliwości ruchu (stopnie swobody). Dwa przemieszczenia w poziomym kierunku X i pionowym Z oraz jeden obrót względem globalnej osi Y. Niedostępne stopnie swobody nie mogą zostać wybrane w programie lub są wyszarzone.
- Z kolei konstrukcja przestrzenna (3D) ma sześć możliwości ruchu. Trzy przemieszczenia i trzy obroty, każde 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 różne typy podpór w postaci przycisków, które ułatwiają definicję stopni swobody. Przypisano im następujące właściwości przechowywania:
