当大多数变形都发生在单一平面时，可以使用平面应变单元。通过模型宽度（垂直于平面）的应变可以假设为零。一般而言，如果模型的宽度比其他两个尺寸大很多时，可以使用平面应变单元。
步骤5 为零件sheet应用材料
我们将指定带混合硬化规律的von Mises塑性模型。右键单击【零件】中的sheet-1并选择【应用/编辑材料】。在【材料】对话框中，生成一个名为Brass SS的新材料。在【属性】选项卡中，选择【塑性-von Mises】作为【模型类型】。设定【单位】为SI，设置【泊松比】为0.28，【硬化因子】为0.85。表格中不会指定【弹性模量】和【屈服强度】，因为已经提供了完整的应力-应变曲线，如图15-4所示。
图15-4 为零件sheet应用材料
提示
硬化因子为0.85，表明使用了混合硬化规律，其中总体等效塑性应变由运动硬化（85%）和各向同性硬化（15%）分量组成。该参数的数值在卸载阶段可能会很重要。然而，只有在模型受到反复加载时，这个参数才会显得重要。
步骤6 输入应力-应变曲线
为了正确地描绘加载过程，需要进行一系列单向拉伸试验。最终的单向应力-应变曲线如图15-5所示。用于定义曲线的数据资料存放在Lesson15路径下。
在【材料】对话框中，单击【表格和曲线】选项卡，选择【类型】选项组中的【应力-应变曲线】，确认应力的【单位】设定为【牛顿/mm^2】（MPa）。
表格中的第一个点必须是初始屈服点，打开Lesson15\Case Study文件夹下的Brass-uniaxial stress-strain curve.xls文件并复制其中的数据。最终的曲线会显示在【预览】窗口中，如图15-6所示。
单击【保存】和【应用】，保存材料的定义
图15-5 应力-应变曲线
提示
用户也可以关联温度相关的属性到其他材料常数中。
图15-6 输入应力-应变曲线
步骤7 对零件punch和die应用材料
对punch和die两个零件指定【合金钢】材料，确认使用了【线性弹性各向同性】材料模型。
步骤8 设置全局接触
右键单击【连结】中的【全局接触】选择【编辑定义】，设定【接触类型】为【允许贯通】，单击【确定】。这个模型的相触面组将通过手动定义，并指定为不兼容网格。
步骤9 设置相触面组（1）
在Simulation分析树中右键单击【连结】并选择【相触面组】，指定【接触】类型为【无穿透】，选择punch的底边为【组1】，选择sheet的顶边为【组2】，如图15-7所示。在【高级】选项组中，选择【曲面到曲面】，如图15-8所示。单击【确定】。
图15-7 选择边线
图15-8 设置相触面组（1）
步骤10 设置相触面组（2）
在Simulation分析树中右键单击【连结】并选择【相触面组】。指定【接触】类型为【无穿透】，如图15-9所示。选择die的三条可能与sheet接触的边为【组1】，选择sheet的底边为【组2】，如图15-10所示。在【高级】选项组中，选择【曲面到曲面】，单击【确定】。
图15-9 设置相触面组（2）
图15-10 选择三条底边
步骤11 对die添加固定约束
对die的底边添加【固定几何体】。这个边界条件模拟接地的模具，如图15-11所示。重命名边界条件为Grounded Die。
步骤12 添加对称夹具
右键单击【夹具】，选择【高级夹具】，选择【对称】。选择将sheet和punch对半分的对称平面的边线，如图15-12所示。单击【确定】，保存边界条件，重命名为Symmetry。
提示
因为使用了平面应变单元，对称平面和约束会自动识别出来。
步骤13 指定punch的位移(www.xing528.com)
右键单击【夹具】，选择【高级夹具】，选择【使用参考几何体】。选择punch的顶边（图15-13），将对此边线指定位移边界条件。由于平面应变的使用，基准方向已经定义完成。选择【平移】中的【沿基准面方向1】分量，并指定0mm的位移。选择【平移】中的【沿基准面方向2】分量，并指定13mm的位移。如有必要，请勾选【反向】复选框，如图15-14所示。
图15-11 对die添加固定约束
提示
【平移】选项组中不能修改【垂直于基准面】选项，是因为采用了平面应变单元，假定在垂直方向没有产生应变（变形）。
图15-12 添加对称夹具
图15-13 选择顶边
图15-14 编辑夹具
步骤14 输入时间曲线
在【随时间变化】选项组中，选择【曲线】并单击【编辑】按钮。输入下面的点来定义punch竖直方向的位移：[0，0]，[0.5，1]，[1，0]。单击【确定】以保存设置，如图15-15所示。单击【确定】保存夹具的定义，重命名为punch displacement。
步骤15 添加恒定力
在punch和sheet没有接触的情况下，sheet保持自然状态。因此，用户可以添加一个小的竖直方向的力，以帮助维护sheet和die之间的接触。这个恒定力的大小必须足够小，不至于引起最终结果的不准确。添加一个1N，竖直向下的力到sheet的顶边。确认这个力在计算中自始至终都起作用（使用下面的点定义时间曲线：[0，1]，[1，1]，如图15-16所示。
步骤16 应用网格控制（1）
采用【单元大小】为0.6mm和【比率】1.5，对sheet表面应用网格控制，如图15-17所示。
图15-15 输入时间曲线
图15-16 添加恒定力
图15-17 应用网格控制（1）
步骤17 应用网格控制（2）
采用【单元大小】为0.1mm和【比率】1.1，给对称平面的sheet表面应用网格控制，如图15-18所示。
步骤18 应用网格控制（3）
采用【单元大小】为0.5mm和【比率】1.25，对punch的边线应用网格控制，如图15-19所示。
步骤19 生成网格
采用默认设置对模型划分网格，使用【基于曲率的网格】，如图15-20所示。
图15-18 应用网格控制（2）
图15-19 应用网格控制（3）
图15-20 生成网格
步骤20 设置算例属性
在【求解】选项卡中，【步进选项】的【结束时间】为1。在【时间增量】中，选择【自动】，保留【初始时间增量】为0.01，【最大】为0.1。设置【调整数】为20。勾选【使用大型位移公式】和【大型应变选项】复选框。【解算器】选择【Direct Sparse解算器】，如图15-21所示。
图15-21 设置算例属性
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