ANSYS各类型单元连接专题讲解-杆与梁壳体单元的连接(二)
本文摘要（由AI生成）：
本文主要介绍了杆单元与各种单元的连接方法，包括杆单元与梁单元、壳单元、实体单元的连接。在实际工程中，杆单元一般用于模拟桁架结构，其特点是杆件两端不考虑承受弯矩作用，节点只有平动自由度，是所有单元中最为简单的一种。在连接时，杆单元与其他单元连接时只需要共用节点即可，无需建立约束方程。文章还通过两个案例介绍了杆单元与梁单元、壳单元、实体单元的连接方法。
前一篇文章主要介绍了单元之间连接的主要原则《ANSYS各类型单元连接专题讲解-连接总则》，今天开始主要从具体方面讲解连接方法。
按照杆、梁、壳、实体的顺序，先说说杆单元与各单元的连接方法。
那么什么时候需要用到杆单元与各种单元的连接呢？水哥稍微列举下实际工程中需要考虑此类连接的例子。
案例一：工业厂房
此类结构一般横向跨度较大，屋顶采用钢结构形式，在具体模拟屋架时，此时各个杆件可看成铰接，采用杆单元模拟。而下方框架柱则采用梁单元进行模拟，在相交部位则需要用到杆单元与梁单元的连接。
案例二：门厅钢结构雨棚
在具体模拟该结构时，雨棚上方拉杆采用杆单元模拟，而下方的钢梁采用梁单元模拟，混凝土框架柱可采用实体单元模拟。
一直以来，杆单元一般用于模拟桁架结构的时候比较多，其特点是杆件两端不考虑承受弯矩作用，节点只有平动自由度，是所有单元中最为简单的一种。
杆单元分为2D杆单元和3D杆单元，2D杆单元节点只有Ux和Uy两个平动自由度，而3D杆单元除了这两个，还有Uz。其他单元，梁单元、壳单元、体单元都包含了这三个自由度，且具有相同的物理意义，按照前面一篇文章所介绍的连接总则，杆单元与其他单元连接时只需要共用节点即可，无需建立约束方程。
下面是一个简单的类似雨棚案例，注意本案例各构件尺寸仅为演示操作需要所拟，未经仔细推敲，各工程大佬可忽略。
某屋外雨棚平面简化模型如上，长度为4m，折算荷载为10 KN/m，雨棚梁采用工字型钢I40，系杆截面面积为238.64mm^2，材料均为Q235，采用ANSYS模拟该结构。
下面为建模过程
!=================
finish
/clear
/filname,gandanyuan
!==========
/prep7
!材料参数定义
!钢材
mp,ex,1,2.1e5
mp,prxy,1,0.3
mp,dens,1,7850e-12
!===========
!单元定义
et,1,beam189
et,2,link8
!=============
!框架梁尺寸定义
sectype,1,beam,I
secdata,155,155,400,13,13,8
!===============
r,1,238.64
!===============
k,1
k,2,3000
k,3,4000
l,1,2
l,2,3
k,4,0,2000
l,2,4
!=============
lsel,s,,,1,2
latt,1,,1,,,4
lesize,all,200
lmesh,all
lsel,s,,,3
latt,1,,2
lesize,all,,,1
lmesh,all
!==============
ksel,s,loc,x,0
dk,all,all,0
!==============
allsel,all
save
/solu
allsel,all
acel,,9800
lsel,s,,,1,2
esll,s
sfbeam,all,1,pres,10
allsel,all
solve
有限元模型如下：
结果图：
1、结构变形图
2、结构弯矩图
3、结构剪力图
4、结构轴力图
