结构力学：计算自由度W公式的理解
分析刚片数是指与地面相连的杆件即可视为链杆，链杆不计入钢片数，其他杆件的数量。
平面体系中，由于不考虑材料的应变，因此可认为各构件没有变形。故可把体系中已确定的几何不变的部分看做一个平面刚体，简称为刚片。
结构力学是固体力学的一个分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科，它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则，结构在各种效应（外力，温度效应，施工误差及支座变形等）作用下的响应，包括内力（轴力，剪力，弯矩，扭矩）的计算，位移（线位移，角位移）计算，以及结构在动力荷载作用下的动力响应（自振周期，振型）的计算等。结构力学通常有三种分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法，成为利用计算机进行结构计算的理论基础。
结构力学是一门古老的学科，又是一门迅速发展的学科。新型工程材料和新型工程结构的大量出现，向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的发展，又为结构力学提供了有力的计算工具。另一方面，结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和发展就和结构力学的研究有密切关系。在固体力学领域中，材料力学给结构力学提供了必要的基本知识，弹性力学和塑性力学是结构力学的理论基础。另外，结构力学与流体力学相结合形成边缘学科——结构流体弹性力学。
评定结构的优劣，从力学角度看，主要是结构的强度和刚度。工程结构设计既要保证结构有足够的强度，又要保证它有足够的刚度。强度不够，结构容易破坏；刚度不够，结构容易皱损，或出现较大的振动，或产生较大的变形。皱损能够导致结构的变形破坏，振动能够缩短结构的使用寿命，皱损、振动、变形都会影响结构的使用性能，例如，降低机床的加工精度或减低控制系统的效率等。
观察自然界中的天然结构，如植物的根、茎和叶，动物的骨骼，蛋类的外壳，可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关，而且和它们的造型有密切的关系。很多工程结构是受到天然结构的启发而创制出来的。人们在结构力学研究的基础上，不断创造出新的结构造型。加劲结构(见加劲板壳)、夹层结构(见夹层板壳)等都是强度和刚度比较高的结构。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度，还要做到用料省、重量轻。减轻重量对某些工程尤为重要，如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。
分析刚片数是指与地面相连的杆件即可视为链杆，链杆不计入钢片数，其他杆件的数量。
平面体系中，由于不考虑材料的应变，因此可认为各构件没有变形。故可把体系中已确定的几何不变的部分看做一个平面刚体，简称为刚片。
结构力学是固体力学的一个分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科，它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则，结构在各种效应（外力，温度效应，施工误差及支座变形等）作用下的响应，包括内力（轴力，剪力，弯矩，扭矩）的计算，位移（线位移，角位移）计算，以及结构在动力荷载作用下的动力响应（自振周期，振型）的计算等。结构力学通常有三种分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法，成为利用计算机进行结构计算的理论基础。
结构力学是一门古老的学科，又是一门迅速发展的学科。新型工程材料和新型工程结构的大量出现，向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的发展，又为结构力学提供了有力的计算工具。另一方面，结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和发展就和结构力学的研究有密切关系。在固体力学领域中，材料力学给结构力学提供了必要的基本知识，弹性力学和塑性力学是结构力学的理论基础。另外，结构力学与流体力学相结合形成边缘学科——结构流体弹性力学。
评定结构的优劣，从力学角度看，主要是结构的强度和刚度。工程结构设计既要保证结构有足够的强度，又要保证它有足够的刚度。强度不够，结构容易破坏；刚度不够，结构容易皱损，或出现较大的振动，或产生较大的变形。皱损能够导致结构的变形破坏，振动能够缩短结构的使用寿命，皱损、振动、变形都会影响结构的使用性能，例如，降低机床的加工精度或减低控制系统的效率等。
观察自然界中的天然结构，如植物的根、茎和叶，动物的骨骼，蛋类的外壳，可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关，而且和它们的造型有密切的关系。很多工程结构是受到天然结构的启发而创制出来的。人们在结构力学研究的基础上，不断创造出新的结构造型。加劲结构(见加劲板壳)、夹层结构(见夹层板壳)等都是强度和刚度比较高的结构。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度，还要做到用料省、重量轻。减轻重量对某些工程尤为重要，如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。
自由度指的是力学系统的独立坐标的个数。力学系统由一组坐标来描述。比如一个质点在三维空间中的运动，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：百度百科-自由度
我们学的是“包世华”版本的《结构力学》，有2个公式：W=3m-(2n+r)
m:钢片数
n:单绞数
r:支座链杆数
上面的公式是通用的。
W=2J-(b+r)
J:结点个数
b:链杆数
r:支座链杆数
上面的公式用于完全由铰接的连杆组成的结构体系。
你可以参考下啊！
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独立坐标的个数。力学系统由一组坐标来描述。比如一个质点在三维空间中的运动，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...
结构力学的计算自由度是多少,怎么算的啊?
1. 在结构力学中，一个系统的自由度（w）可以通过以下公式计算：自由度（w）= 总独立变量数 - 约束数。2. 具体到这个问题中，假设有3个钢片，每个钢片有3个自由度；3个铰链，每个铰链约束2个自由度；以及4个链杆，每个链杆约束1个自由度。3. 根据上述信息，我们可以计算出自由度（w）= 3（...
结构力学中自由度的定义
1. 自由度（实际自由度）：它是指一个结构系统在空间中能够独立移动的方式数量。计算公式为实际自由度 = 3 × 刚片数 - 多余约束数。2. 计算自由度：这是在结构分析中用于确定结构静力平衡状态的自由度数量。它通常由刚片数乘以3减去约束数（可能包括必要的约束）来计算。3. 动力自由度：这是描述...
结构力学的计算自由度是多少,怎么算的啊?
自由度（w）=3X3-3X2-4=-1个自由度。图中有3钢片，3铰数，4链杆；一个钢片有3个自由度，一个铰约束2个自由度，一个链杆约束1个自由度；所以自由度（w）=3X3-3X2-4=-1个自由度。力学：也称工程力学，是研究宏观物质运动规律及其在工程上的应用的科学，其基本原理是经典力学，是物理学力学...
结构力学中的自由度是什么意思
在结构力学中，实际自由度是指：1. 实际自由度计算：- 实际自由度F等于结构的刚片总数乘以3，再减去结构中的多余约束数。- 公式表达为：F = 3N - R，其中N代表刚片总数，R代表多余约束数。2. 动力自由度：- 动力自由度是指确定结构在空间中的位置所需的独立坐标数的总和，例如x、y、z轴上的...
结构力学求自由度
结构力学中求自由度有两个公式，一个是刚片体系的计算自由度W=3M—（2H+R）；铰结链杆体系：W=2J—（B+R）
结构力学自由度计算问题?
解答(a)图：在该图中，刚片数量m为2，单铰数n为2，支链数r为1。因此，根据结构力学的自由度计算公式，自由度W = 3m - 2n - r = 3×2 - 2×2 - 1 = 1。解答(b)图：在此图中，刚片数量m为4，有3个单铰和1个三杆复铰。由于复铰的作用相当于两个单铰，因此单铰数n应为3（原...
结构力学中自由度
1. 计算自由度是指结构中所需约束的数量与实际施加约束数量的差值。2. 当计算自由度W等于0时，结构的的几何稳定性并不一定得到保证。它可能是瞬变体系，尽管约束充分，但条件未满足（例如三个铰点共线）。3. 当计算自由度W大于0时，结构的实际约束少于理论所需的约束，这表明结构存在几何可变性。4...
结构力学计算自由度的公式
自由度是指一个力学系统中独立坐标的数量。这些坐标用于描述系统的状态。例如，一个在三维空间中运动的质点，可以使用x、y、z三个坐标来表征；或者在球坐标系中，使用r、θ、φ三个坐标。通常，一个由N个质点组成的系统需要3N个坐标来完整描述。然而，力学系统中常常存在各种约束，这些约束会减少系统的...
结构力学中 图中的自由度怎么计算?求步骤
W=2j(铰结点数)-b(链杆数+支承杆数)=2*3-（3+3）=0
黄视斯巴：[答案] 结构力学中,W表示自由度个数或者截面抵抗矩. 例如:W=3m-(2n+r) ————m:钢片数 n:单绞数 r:支座链杆数 W=2J-(b+r) ————J:结点个数 b:链杆数 r:支座链杆数 例如:矩形截面抵抗矩W=bh^2/6 2.结构力学中,A表示面积.这个和其他...
二道区19887069552： 结构力学计算自由度中怎样判断是刚片还是链杆 - ？
黄视斯巴： 计算自由度是把多与约束也考虑进去算的自由度,可直接算出,有2种方法,一种数刚体法,一种数节点法.自由度是不包括多与约束限定的自由度,通过结构分析得出,有2种方法,一种三刚片三角形法,一种二刚片三链杆法,本题用第二种大地为一个刚片,上面为一个整体大纲片,有4根杆,很显然多了一根杆,为有一个多余约束机会不变体系.
二道区19887069552： 结构力学自由度的计算公式如何理解分析刚片数？
黄视斯巴： 2种计算公式 可以这样理解,刚片是相对的,如果你认为刚节点连接起来的2片或者多片是整体,那么整体就是1个刚片,在这个整体中的连接不要计入铰中. 如果你认为刚节点连接的多个刚片应该分开,那么就要计算这些刚片之间的连接. 前者用在整体计算中,后者用在一个部分的(没有和地面连接)的体系计算中.
二道区19887069552： 结构力学计算自由度问题:如图,为什么约束对象要算ABCD而不算左下角和右下角的呢? - ？
黄视斯巴： 针对题目要求你计算结构的计算自由度,如果你通过结构的几何构造分析出该结构是几何不变且无多余约束的体系,则计算自由度等于0,其他情况都需要按照公式计算.一般情况下题目都额外需要你分析几何构造.计算自由度W=0,是体系为几何不变且无多余约束的必要不充分条件.针对题目要求你作机动分析,如果你通过计算得到体系的计算自由度W>0,则体系一律是几何可变体系,其他情况都需要按照公式计算
二道区19887069552： 对于存在多余结束的几何体如何计算自由度,结构力学问题,书上说的是将其变为无多余约束的几何体,怎么变? - ？
黄视斯巴： 计算自由度W=3m-(2h+r)或者W=2j-b 有多余约束的几何不变体变成无多余约束的几何不变体的变化过程如下: 1、去掉或切断一根链杆,相当于去掉一个约束; 2、拆开一个单铰,相当于去掉两个约束; 3、在刚结处作一开口,或去掉一个固定端,相当于去掉三个约束; 4、将刚结改为单铰联结,相当于去掉一个约束.
二道区19887069552： 结构力学几何构造分析步骤 - ？
黄视斯巴： 什么步骤不步骤,为达到目的,不择手段,就是步骤.判断一个体系是否为几何可变,实际上就是判别该体系是否存在刚体运动的自由度.首先我判断自由度.这里包括很多概念,像各种约束、铰、链杆、必要约束、多与约束、体系自由度、...
二道区19887069552： 结构力学中,连杆和支座链杆有什么实质性的区别么如题,求体系自由度的时候公式是W=2j - b - r,说是b表示连杆数,r表示支座链杆数,我各种纠结啊, - ？
黄视斯巴：[答案] 我们学的是“包世华”版本的《结构力学》,有2个公式:W=3m-(2n+r) m:钢片数 n:单绞数 r:支座链杆数 上面的公式是通用的. W=2J-(b+r) J:结点个数 b:链杆数 r:支座链杆数 上面的公式用于完全由铰接的连杆组成的结构体系.
二道区19887069552： 结构力学中体系的实际自由度和计算自由度有什么区别 ？
黄视斯巴： 实际自由度是总自由度-非多余约束,计算自由度是总自由度-全部约束,因为非多余约束不好判断,所以实际自由度不好求,改用计算自由度来判断结构稳定性
二道区19887069552： 结构力学简单自由度分析,如图要算这结构的自由度应该怎么算?结点,链杆,支杆分别是几个?谢谢 - ？
黄视斯巴： 总刚片数为m=3;2个单绞;D处相当于3个链杆;A处2个链杆; 所以W=3m-(2h+r)=3*3-(2*2+3+2)=0
二道区19887069552： 结构力学自由度计算题求教 - ？
黄视斯巴： 重点:弯折的杆件也是按一根完整的直杆计算的我来给出四种计算思路,随你喜欢那种,看得懂就用哪种O(∩_∩)O哈哈~ 第一种,取上方靠中间那两根为研究对象 W=3*2根研究对象单链杆-(3*0个单刚节点+2*1(两根杆相结的单铰为1)+1*3...
