圆柱体模型定义和创建步骤

1.定义文件名

GUI：单击Utility Menu→File→Change Jobname，弹出一个对话框，在输入栏中输入ringforging，单击“OK”按钮。

2.定义参数

在命令输入窗口中输入：H=32.4E-3，D=0.0064，DERTA=0.001，L=0.02。

3.选择单元

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，弹出对话框，单击“Add”按钮，在弹出对话框的左边选择Solid，然后在右边选择20 node 186单元，单击“OK”按钮。

4.定义材料模型

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models，弹出一个对话框，单击Structural→Linear→Elastic→Isotropic，弹出各向同性线弹性材料定义面板，如图17-2所示，输入EX=1.17E11、PRXY=0.35，单击“OK”按钮，关闭对话框，继续单击Structural→Nonlinear→Inelastic→Rate Independent→Isotropic Hardening Plasticity→

图17-2 所示各向同性线弹性材料定义面板

Mises Plasticity→Bilinear，弹出双线性等向强化材料模型的定义面板，如图17-3所示，输入屈服应力为4E8、切线模量为1E8，继续单击Structural→Density，弹出材料密度定义面板，如图17-4所示，输入密度为8930，单击Material→Exit，退出定义材料模型行为的面板。

图17-3 双线性等向强化材料模型的定义面板

图17-4 材料密度的定义面板

5.建立模型

（1）定义圆柱体

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Volumes→Cylinder→By Dimensions，弹出创建圆柱体定义面板，如图17-5所示，按照图17-5进行设置，设置完毕，单击“OK”按钮。

图17-5 创建圆柱体定义面板

（2）定义正方形

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Rectangle→By Dimensions，弹出创建矩形定义面板，如图17-6所示，输入X1=-L/2、X2=L/2、Y1=-L/2、Y2=L/2，输入完毕，单击“OK”按钮。

图17-6 创建矩形定义面板

6.网格划分

（1）打开网格划分工具

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Meshing→MeshTool(www.xing528.com)

（2）设置总体网格尺寸

选择网格划分工具面板中的尺寸控制子面板中的总体网格控制（Global）选项并单击设置（Set）按钮，如图17-7所示，弹出总体网格尺寸设置面板，如图17-8所示。

图17-7 网格划分工具面板中尺寸控制子面板

图17-8 总体网格尺寸设置面板

该设置面板中有两个控制选项：单元尺寸（Element edge length）和单元数量（No.of element divisions），在单元尺寸中输入D/6，单击“OK”按钮。

（3）设置网格划分方法

设置网格形状为Hex/Wedge，划分方法为Sweep。

（4）划分网格

单击网格划分工具面板上的网格划分按钮（Mesh），弹出拾取对话框，拾取圆柱形金属杆，单击“OK”按钮。

7.定义接触对

（1）打开接触管理器

单击主菜单中的图标，弹出接触管理器面板，如图17-9所示。

图17-9 接触管理器面板

（2）创建圆柱子弹底面与刚性墙之间的接触对

单击接触管理器中的图标，弹出目标面及目标单元类型设置面板，如图17-10所示，在该面板中设置目标面为面（Areas），设置目标单元类型为带控制节点的刚体（Rigid w/Pilot），单击拾取目标面按钮（Pick Target），弹出拾取对话框，拾取刚性强面A5，单击“Apply”按钮，然后单击图17-10所示的“Next”按钮，弹出设置刚体控制节点的位置面板，图17-11所示，在面板中选择拾取存在的自由关键点（Pick existing free keypoint...）作为刚体控制节点，单击“Pick Entity”按钮，弹出拾取对话框，拾取关键点11，单击“Apply”按钮。单击图17-11所示的“Next”按钮，弹出接触面及接触单元类型设置面板，在该面板中设置接触面为面（Areas），接触单元类型为面-面接触（Surface-to-Surface），单击拾取接触单元按钮（Pick Contact），拾取面A1，单击“Apply”按钮。单击图17-12中的“Next”按钮，弹出创建接触对面板，在摩擦因数（Coefficient of Friction）中输入0，单击“Optional settings”按钮，弹出接触属性定义面板，单击“Misc”按钮，弹出接触属性其他选项设置面板，如图17-13所示设置单元时间增量为使用冲击约束，单击“OK”按钮，返回创建接触对面板，单击“Create”按钮来创建接触对。检查接触对法向是否正确，经过查看不需要将目标单元的法向反转，单击“OK”按钮完成目标单元的法向反转。

图17-10 目标面及目标单元类型设置面板

图17-11 设置刚体控制节点的位置面板

图17-12 接触面及接触单元类型设置面板

图17-13 接触属性其他选项设置面板