前面文章主要講解了梁單元與其他類型單元鉸接的情況，從本篇文章開始，將主要講解梁單元與各類單元剛接的情況，而這也是我們日常工程中比較常見的一種連接方式。

        首先從2D平面單元單元開始說起。

        盡管現在的ANSYS版本已經摒棄了很古老的2D梁單元，改用Beam18x系列單元代替，但為究其連接方法，這類方面仍具有一定的講解價值，例如我們計算一榀框架的時候多數時候是采用2D平面單元的。

         2D梁單元包括：beam3、beam23、beam54

         2D實體單元：plane單元

         一般來講，2D梁單元與2D實體單元剛接一般分為三種方法：

        1）約束方程法；2）偽梁法；3）MPC法。

        三種方法的連接原理無非是建立自由度之間的關系方程，但值得注意的是由于采用了局部區域的節點，因而在建立關系的局部區域內可能會有應力集中的情況，后處理當中應格外注意。    

        約束方程法后續講解3D梁單元連接時會詳細說明，此處簡單說下偽梁法與MPC法。

        其實偽梁法與MPC法原理基本一樣，構造一個虛擬梁單元，使虛擬梁單元與外部梁單元剛接，虛擬梁單元與內部實體單元強制剛接，從而間接實現外部梁單元與實體單元的剛接效果。

        使用偽梁法需注意的是，在建立虛擬梁單元時，虛擬梁單元應至少與實體單元的兩個節點相連，剛度可取為無窮大或者實際梁單元的10^5倍。

        下面以一個小案例來演示。     

     如上圖所示，兩塊小鋼板中間靠一小鋼梁連接，小鋼梁上有均布荷載，尺寸如上所示，均以mm計，中間鋼梁所受均布荷載為10KN/m,采用ANSYS模擬該情況。

finish

/clear

/prep7

et,1,beam3

et,2,plane42,,,3

mp,ex,1,2.1e5

mp,prxy,1,0.3

mp,dens,1,7850e-12

b1=50

h1=10

A1=b1*h1

I1=b1*h1*h1*h1/12

!==========

!實際梁單元截面特性

r,1,A1,I1,H1

!板單元厚度

r,2,H1

!偽梁單元截面特性

r,3,A1,I1*1e10,H1

!===============

!幾何模型建立

blc4,,,2000,2000

agen,2,all,,,6000

wpoffs,,1000

wprota,,90

asbw,all

l,10,11

!=============

asel,all

aatt,1,2,2

esize,200

amesh,all

!============

lsel,s,loc,x,2000+0.1,6000-0.1

latt,1,1,1

esize,100

lmesh,all

!=============

!建立偽梁

type,1

real,3

e,26,12

e,138,139

!============

allsel,all

/solu

lsel,s,loc,x,0

lsel,a,loc,x,8000

dl,all,,all,0

lsel,s,loc,x,2000,6000

esll,s

sfbeam,all,1,pres,10

allsel

solve

求解結果：

位移

應力：

連接兩端出現了可以預見的應力集中效應。

梁彎矩圖：

通過彎矩圖也可見，兩端實現了剛接。

當兩端僅共用節點時，相應的云圖如下：

        當采用MPC模擬時，其實是采用MPC184單元,并定義為剛性梁，建模方法同上述偽梁法類似。但需要注意的是由于184是三維單元，在求解二維問題時，還需要約束節點的面外自由度

！==========

et,3,mpc184,1

type,1

e,26,12

e,138,139

d,12,uz,,,,,Rotx,roty

d,138,uz,,,,,rotx,roty

!================