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結構力學自由度的計算公式如何理解分析剛片數

分析剛片數是指與地面相連的桿件即可視為鏈桿，鏈桿不計入鋼片數，其他桿件的數量。

平面體系中，由于不考慮材料的應變，因此可認為各構件沒有變形。故可把體系中已確定的幾何不變的部分看做一個平面剛體，簡稱為剛片。

結構力學是固體力學的一個分支，它主要研究工程結構受力和傳力的規律，以及如何進行結構優化的學科，它是土木工程專業和機械類專業學生必修的學科。結構力學研究的內容包括結構的組成規則，結構在各種效應（外力，溫度效應，施工誤差及支座變形等）作用下的響應，包括內力（軸力，剪力，彎矩，扭矩）的計算，位移（線位移，角位移）計算，以及結構在動力荷載作用下的動力響應（自振周期，振型）的計算等。結構力學通常有三種分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩陣位移法后來發展出有限元法，成為利用計算機進行結構計算的理論基礎。

結構力學是一門古老的學科，又是一門迅速發展的學科。新型工程材料和新型工程結構的大量出現，向結構力學提供了新的研究內容并提出新的要求。計算機的發展，又為結構力學提供了有力的計算工具。另一方面，結構力學對數學及其他學科的發展也起了推動作用。有限元法這一數學方法的出現和發展就和結構力學的研究有密切關系。在固體力學領域中，材料力學給結構力學提供了必要的基本知識，彈性力學和塑性力學是結構力學的理論基礎。另外，結構力學與流體力學相結合形成邊緣學科——結構流體彈性力學。

評定結構的優劣，從力學角度看，主要是結構的強度和剛度。工程結構設計既要保證結構有足夠的強度，又要保證它有足夠的剛度。強度不夠，結構容易破壞；剛度不夠，結構容易皺損，或出現較大的振動，或產生較大的變形。皺損能夠導致結構的變形破壞，振動能夠縮短結構的使用壽命，皺損、振動、變形都會影響結構的使用性能，例如，降低機床的加工精度或減低控制系統的效率等。

觀察自然界中的天然結構，如植物的根、莖和葉，動物的骨骼，蛋類的外殼，可以發現它們的強度和剛度不僅與材料有關，而且和它們的造型有密切的關系。很多工程結構是受到天然結構的啟發而創制出來的。人們在結構力學研究的基礎上，不斷創造出新的結構造型。加勁結構(見加勁板殼)、夾層結構(見夾層板殼)等都是強度和剛度比較高的結構。結構設計不僅要考慮結構的強度和剛度，還要做到用料省、重量輕。減輕重量對某些工程尤為重要，如減輕飛機的重量就可以使飛機航程遠、上升快、速度大、能耗低。

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