ITET-Notes/hs24/technische_mechanik/kinematik/freiheitsgrad_bindung.tex

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TeX

\section{Freiheitsgrad und Bindung}
\dfn{Freiheitsgrad}{
Unter den Freiheitsgrad versteht man die minimale Anzahl an Koordinaten, welche benötigt werden um die Lage eines Systems bestimmen zu können. \cite{Tiso2024} Dabei gilt die folgende Formel.
\begin{equation}
f = n - b
\end{equation}
$f$ ist der Freiheitsgrad, $n$ der Freiheitsgrad des ungebundenen Systems und $b$ die Anzahl unabhängiger Bindungen.
}
Im zweidimensionalen hat ein Starkörper immer den Freiheitsgrad 3. Im dreidimensionalen hat ein Starkörper den Freiheitsgrad 6.
\\
Für die Bindungen kann die folgende Tabelle betrachtet werden.
\begin{center}
\begin{tabular}{| c | c | c |}
& Name & Bindung\\
\hline
\includegraphics[width=0.25\linewidth]{fig/Fig_24.png} & Auflager & 1\\
\includegraphics[width=0.25\linewidth]{fig/Fig_25.png} & Gelenk oder Slider & 2\\
\includegraphics[width=0.25\linewidth]{fig/Fig_26.png} & Einspannung & 3\\
\end{tabular}
\end{center}
Für Gelenke, welche Starkörper verbindet kann die folgende Formel verwendet werden.
\begin{equation}
b = (\text{Anzahl Starkörper am Gelenk} - 1) \cdot 2
\end{equation}