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現實中的結構，很多都存在 鉸接。我們使用線體模型來模擬此類結構時，就不能簡單地使用共節點來處理了。那么，我們該怎么設置鉸接呢？下面我們通過一個例子來說明一下線體模型設置鉸接的方法和意義。

筆者之前寫過一篇文章《ANSYS與材料力學之軸向拉伸和壓縮（四）》中，介紹了這樣一個例子：

本例中，我們使用圖中受力分析使用的坐標系，并假設Z軸垂直于屏幕向外，B、C兩處是固定鉸支座約束，只釋放一個繞Z軸的轉動自由度。在設置約束條件時，我們可以為每點施加一個Simply Supported和一個Fixed Rotation約束，其中Fixed Rotation約束將Rotation Z設置為Free。A點為兩桿鉸接處，我們需要在此處設置鉸接，該怎么設置呢？

方法一： End Release。

如果使用此方法，建模時需要使用share命令將兩根桿進行拓撲共享，即將兩根桿的端點合并為一個點A。

在Project中點擊Connections，選擇End Release，在Details of End Release中，將Scope中的Vertex Geometry選擇為兩桿鉸接點A，Edge Geometry選擇為其中的一根桿，將Definition中的Rotation Z設置為Free，表示我們釋放Z軸的轉動自由度。至此，鉸接設置完畢。由于我們在建模的時候使用share命令共享了拓撲，此處如果我們不使用End Release，在兩桿連接處就不存在相對運動，類似于將兩桿焊在一起。

載荷及邊界條件設置如下圖所示：

在后處理中插入A點的Y方向變形，提取結果發現A點位移為1.2945mm。

如果我們不使用End Release，我們采取相同的設置，求解A點位移為1.2944mm。結果幾乎相同，點解？

實際上，A點的位移，包括結構的整體變形對于整個結構而言，都是微小的，因此在理論計算的時候，我們也使用了小變形假設。大家仔細對比兩次的計算結果，∠A是不是有所不同： 使用End Release計算的∠A要比不使用End Release計算的∠A要小。這是因為A點往下運動，B、C位置不變，設置了End Release，釋放了兩桿的相對轉動，∠A就會變小。讀者可能會想，你這只是肉眼觀察的結果，有沒有數據支撐呢？我們可以提取兩根桿中的彎矩結果看看。通過下圖我們發現， 不使用End Release時，桿上產生了彎矩，這是因為 在兩桿連接處不存在相對轉動。但在這個結構中，桿只有拉力，沒有彎矩。所以， 不釋放兩桿的相對轉動是不合理的。在該例子中，由于結構本身變性較小，∠A的變化也很小，才導致了用不用End Release，結果相差很小這個情況。

End Release詳解：

End Release：對于線體模型，End Release可以幫助我們實現在兩個或多個線體共享的頂點上釋放自由度(平動和轉動)。我們可以在線體模型頂點的位置釋放多條線體的約束，但是，必須始終保持至少一條線體不被釋放。

Vertex Geometry：要釋放的端點位置。

Edge Geometry：要釋放的線體模型。

Independent Edges：如果Edge Geometry選擇了多條線體，此功能用來確定Edge Geometry選擇的多條線體彼此之間是否獨立。

Definition：指定End Release功能所要釋放（free）或者約束（fixed）的自由度。

Behavior：Coupled使用耦合方式（默認）和Joint添加運動副方式釋放自由度。當我們使用Joint時，軟件會根據使用者釋放的自由度形式，在A點添加一個MPC184單元，來實現自由度釋放，如下圖。

我們還會遇到很多需要自由度釋放的問題，比如材料力學中的含中間鉸的梁問題，讀者可自行嘗試。

至此，本文完畢。

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