midas_刚性连接和弹性连接

首先需要明确：

刚性连接=主从节点弹性连接中的刚性连接=刚臂

刚性连接的功能是强制某些节点(从属节点)的自由度从属于某节点(主节点)。包括从属节点的刚度分量在内的从属节点的所有属性(节点荷载或节点质量)均将转换为主节点的等效分量。

弹性连接中的刚性连接只是使得被连接的两个节点具有相同的自由度，没有刚性连接的从属关系，一般用于一个节点已经有约束的情况。

主从约束：是老的FEM软件里的说法，是指两个或多个节点在特定自由度上其总体矩阵（刚度、质量、荷载）取相同的编号。主从约束和刚臂有很多区别，在结构分析时要注意区分。主从约束可以在节点的某个自由度上建立，没有距离效应。

刚臂：顾名思义，所有自由度都连接在一起，存在你说的剪力二次弯矩。

在midas中，弹性连接的刚接就是形成刚臂单元（由于刚臂用来模拟共节点但不同坐标，可以认为同编号的节点间形成了一个刚臂单元），主要用来模拟墩梁固结位置和同位置左右截面不同的情况。在这里我有一个小问题就是，为什么midas中将墩梁固结处应本共节点的位置设置成两个节点，可能是程序中不像平面程序共节点之间自动形成刚臂，不过计算结果应该是一样的，因为在有限元分析中，都应该是加入一个[A]矩阵来处理的，只是midas中需要指定刚臂。而主从约束，是对于两个节点而言的，顾名思义主要是模拟两个节点自由度之间的关系，在有限元分析中，增加一个自由度方向上的主从约束关系相当于增加一个约束方程，在实际计算中采用充0置1法，也就说，主从自由度改变了总刚的阶数，只是为了计算方便，才保留原结构的刚度矩阵阶数不变，这是两者分析上的不同。而且刚臂位置是一个单元，因此存在二次弯矩，而主从约束一般是同一个位置的两个节点。

发一个北京迈达斯技术有限公司桥梁技术部高工总结的区别,应该比较权威:

midas中弹性连接和刚性连接是指什么意思

技术知识2008-06-18 09:18:34 阅读32 评论0 字号：大中小

两种作用效果是差不多的，只是主从约束刚性不可以钝化，弹性连接里的刚性连接可以钝化。

两者各有千秋——

相同点：两者都可以作为刚臂，都考虑附加弯矩作用。

不同点：弹性连接刚性——连接两点的的所有自由度耦合，相当于100x100m断面的钢梁的刚度；可以在任何分析中使用，没有限制条件。

主从约束刚性连接：注意区分主、从关系，刚度为无限大，可以指定某个和某几个自由度的耦合，可以在任何分析中使用，但在施工阶段分析中只能激活，不能钝化。

任何弹性连接实质上都是一种单元，因此其刚度也会影响结构的整体刚度，所以在用一般弹性连接模拟支座时建议使用主从刚性连接（具体模拟方法我在本论坛上发了贴子）处理主梁和支座间的连接关系。

如果仅以节点支承（一般支承或弹性支承）模拟支座，那么只能用弹性连接刚性来处理主梁和支座间的刚臂连接。

总之在具体应用上，依据具体情况做选择。

两种作用效果是差不多的，只是主从约束刚性不可以钝化，弹性连接里的刚性连接可以钝化。https://www.wendangku.net/doc/5a15079694.html,( G3 t- y% {: E2 l! B) r1 _

两者各有千秋——三维,cad,机械技术汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空镇江6 K* |$ v- i3 ?2 V4 s3 O. y" |

相同点：两者都可以作为刚臂，都考虑附加弯矩作用。三维网技术论坛6 R4 o* |& q& i m7 O

不同点：弹性连接刚性——连接两点的的所有自由度耦合，相当于100x100m断面的钢梁的刚度；可以在任何分析中使用，没有限制条件。https://www.wendangku.net/doc/5a15079694.html,4 {( B0 g. N0 \& ~. ~6 D

刚性连接：刚度为无限大，可以指定某个和某几个自由度的耦合，可以在任何分析中使用，但在施工阶段分析中只能激活，不能钝化。

任何弹性连接实质上都是一种单元，因此其刚度也会影响结构的整体刚度，所以在用一般弹性连接模拟支座时建议使用主从刚性连接，

如果仅以节点支承（一般支承或弹性支承）模拟支座，那么只能用弹性连接刚性来处理主梁和支座间的刚臂连接。

总之在具体应用上，依据具体情况做选择。

刚性连接=主从节点

弹性连接中的刚性连接=刚臂

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刚性连接的功能是强制某些节点(从属节点)的自由度从属于某节点(主节点)。包括从属节点的刚度分量在内的从属节点的所有属性(节点荷载或节点质量)均将转换为主节点的等效分量。弹性连接中的刚性连接只是使得被连接的两个节点具有相同的自由度，没有刚性连接的从属关系，一般用于一个节点已经有约束的情况。三维网技术论坛6 G b& G7 B6 ` P- z( j! o2 F

主从约束可以在节点的某个自由度上建立，没有距离效应，而刚臂顾名思义，所有自由度都连接在一起，存在你说的剪力二次弯矩。

到底应该怎样定义刚臂？是在刚性连接中还是在弹性连接中的刚性连接定义？按我的理解应该有两种刚臂：一种是考虑主从关系的，应该在刚性连接中定义；另外一种是不考虑主从关系.

两者属于平行关系）的，应该在弹性连接中的刚性连接定义！考虑主从关系的有支座模拟，不考虑主从关系有墩梁固结！

归纳一下大家的看法，在midas中，弹性连接的刚接就是形成刚臂单元（由于刚臂用来模拟共节点但不同坐标，可以认为同编号的节点间形成了一个刚臂单元），主要用来模拟墩梁固结位置和同位置左右截面不同的情况。在这里我有一个小问题就是，为什么midas中将墩梁固结处应本共节点的位置设置成两个节点，可能是程序中不像平面程序共节点之间自动形成刚臂，不过计算结果应该是一样的，因为在有限元分析中，都应该是加入一个[A]矩阵来处理的，只是midas中需要指定刚臂。而主从约束，是对于两个节点而言的，顾名思义主要是模拟两个节点自由度之间的关系，在有限元分析中，增加一个自由度方向上的主从约束关系相当于增加一个约束方程，在实际计算中采用充0置1法，也就说，主从自由度改变了总刚的阶数，只是为了计算方便，才保留原结构的刚度矩阵阶数不变，这是两者分析上的不同。而且刚臂位置是一个单元，象manifold兄说的，有个距离，因此存在二次弯矩，而主从约束一般是同一个位置的两个节点。三维网技术论坛: n8 i* d/ h {1 H) P-

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我觉得，可以这样理解，当主从约束中的六个自由度都选择时，这时跟弹性连接中的刚性连接有同样的效果但是如果仅仅只是其中的某个方向的自由度耦合时，就得使用主从约束了，比如房建的框架结构，一般板的刚度很大，当板在平面内旋转时，柱顶平面内的旋转位移可以认为是一样的，这个时候就可以用主从约束关系耦合这个方向的自由度了。 1 L) ]+ A) X; g6 x; _! Z. V

最近做了斜拉桥的分析才发现弹性连接里面的刚性连接是不能随便乱用的。如果没有经过叠代计算，两者之间可以达到相同的效果；但是如果经过叠代的话，弹性连接里的刚性连接相当于有限元求解里的乘大数法的作用，就会在计算时不能收敛，midas就会报错，而刚性连接里面的刚体则能够避免这个问题的出现。

我在斜拉桥建模时，在连接主梁和拉索时，采用弹性连接中的刚接，在模拟承台和桩的连接时，都用刚性连接里的刚体. 三维网技术论坛, U0 o* D/ y9 H1 }

主从耦合与刚臂最大的理论区别就是传力，前者是直接没有变化的传力，而后者要经过矩阵变换，而且位移、杆端力、刚度矩阵都是用不同方式变换，比较复杂。《结构有限元分析》说：主从自由度方法常用处理刚架分析中的混合节点，略去轴向变形的影响等等。刚臂单元则广泛处理节点的偏心以及杆件与刚体块的连接等问题。在处理墩梁固接问题的时候，采用的方法与软件本身在处理梁偏心时是否加单元刚臂有关。比如桥博是不加刚臂的，而midas则要加，所以midas如果不加刚臂的话在偏心的影响下，结果可能会是错误的，但这点没有实际去验证。。桥博的处理不清楚，但此类不加刚臂的同类软件，遇到这个问题时，都是检查相同节点号但坐标位置不同的情况，然后加刚臂。我以前误解为midas在偏心时是不加刚臂的，所以采用了和桥博同样的方法，这是不对的.