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简述质点系的自由度计算思路 自由度是怎么计算的

2021-04-28知识4

自由度是什么?

结构力学:计算自由度W公式的理解 自由度指的是力学系统的2113独立坐标的个数。力学系统由5261一组坐标来描述。比如一个质点4102在三维空间中的运动,1653在笛卡尔坐标系中,由 x,y,z 三个坐标来描述;或者在球坐标系中,由 r,θ,ψ三个坐标描述,一般而言,N 个质点组成的力学系统由 3N 个坐标来描述。但力学系统中常常存在着各种约束,使得这 3N 个坐标并不都是独立的。对于 N 个质点组成的力学系统,若存在 m 个完整约束,则系统的自由度减为s=3n-m。比如,运动于平面的一个质点,其自由度为 2。又或是,在空间中的两个质点,中间以线连接。所以其自由度s=3x2-1=5。扩展资料一个力学系统,它的自由度和独立的动力方程的个数是相同的(动力方程包括平衡方程)。因为一个刚体的平衡条件有6个(其中三个是力的平衡方程,另三个是力矩的平衡方程),所以,刚体的自由度是六。N个自由度的非完整系统的阿佩尔方程正好是N个。对于完整系统,自由度N=3n-K正好是广义坐标(i=1,2,…,N)的个数,因为它们是相互独立的。对于非完整系统,由于K个约束方程中一定还包含不可积的微分约束,所以自由度N是独立的(广义坐标的微分)的个数。参考资料来源:-自由度

怎么理解转动自由度? 想象一下有两颗质量差不多的星球。他们作为一个整体会在三维空间平动,也就是有平动自由度。它们还会绕它们的质心转动(不然引力就会把它们拉到一起的)。这就是脱离于平动。

#简述质点系的自由度计算思路

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