13.2.2 建立模型
建立模型包括设定分析作业名和标题；定义单元类型和实常数；定义材料属性；建立几何模型；划分有限元网格。其具体步骤如下。
1.设定分析作业名和标题
在进行一个新的有限元分析时，通常需要修改数据库名，并在图形输出窗口中定义一个标题来说明当前进行的工作内容。另外，对于不同的分析范畴（结构分析、热分析、流体分析、电磁场分析等），ANSYS所用的主菜单的内容不尽相同，为此，需要在分析开始时选定分析内容的范畴，以便ANSYS显示出与其相对应的菜单选项。
1）执行用菜单中Utility Menu＞File＞Change Jobname命令，打开Change Jobname对话框，如图13-16所示。
2）在Enter new jobname文本框中输入文字rivet为本分析实例的数据库文件名。
3）单击OK按钮，完成文件名的修改。
4）执行实用菜单中Utility Menu＞File＞Change Title命令，将打开Change Title对话框，如图13-17所示。
图13-16 Change Jobname对话框
图13-17 Change Title对话框
5）在Enter new title文本框中输入文字plastic analysis of apart为本分析实例的标题名。
6）单击OK按钮，完成对标题名的指定。
7）执行实用菜单中Utility Menu＞Plot＞Replot命令，指定的标题plastic analysis of a part将显示在图形窗口的左下角。
8）执行主菜单中Main Menu＞Preference命令，将打开Preference of GUI Filtering对话框，勾选Structural复选框，单击OK按钮确定。
2.定义单元类型
在进行有限元分析时，首先应根据分析问题的几何结构、分析类型和所分析的问题精度要求等，选定适合具体分析的单元类型。本例中选用四节点四边形板单元SOLID45。SOL-ID45可用于计算三维应力问题。
在输入窗口，输入如下命令。
ET，1，SOLID45
3.定义实常数
要实例中选用三维的SOLID45单元，不需要设置实常数。
4.定义材料属性
考虑应力分析中必须定义材料的弹性模量和泊松比，塑性问题中必须定义材料的应力应变关系。具体步骤如下。
1）执行主菜单中Main Menu＞Preprocessor＞Material Props＞Materia Model命令，打开Define Material Model Behavior对话框，如图13-18所示。
图13-18 Define Material Model Behavior对话框
2）依次执行Structural＞Linear＞Elastic＞Isotropic命令，展开材料属性的树形结构。将打开1号材料的弹性模量EX和泊松比PRXY的定义对话框，如图13-19所示。
3）在对话框的EX文本框中输入弹性模量2.06e11，在PRXY文本框中输入泊松比0.3。
4）单击OK按钮，关闭对话框，并返回到定义材料模型属性窗口，在此窗口的左边一栏出现刚刚定义的参考号为1的材料属性。
5）依次执行Structural＞Nonlinear＞elastic＞multilinear elastic命令，打开Multilinear Elastic for Material Number 1对话框，如图13-20所示。
图13-19 Linear Isotropic Properties for Material Number 1对话框
图13-20 Multilinear Elastic for Material Number 1
6）单击Add Point按钮增加材料的关系点，分别输入材料的关系点，如图13-21所示。还可以显示材料的曲线关系，单击Graph按钮，在图形窗口中就会显示出来。
7）单击OK按钮，关闭对话框，并返回到定义材料模型属性窗口。
8）在Define Material Model Behavior对话框中，在菜单中执行Material＞Exit命令，或者单击右上角的“关闭”按钮，退出定义材料模型属性窗口，完成对材料模型属性的定义。
5.建立实体模型
（1）创建一个球。
1）执行主菜单中Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Volumes＞Sphere＞Solid Sphere命令。
2）在WPX文本框中输入0，在WPY文本框中输入3，在Radius文本框中输入7.5，单击OK按钮，如图13-22所示。
（2）将工作平面旋转90°。
1）执行应用菜单中Utility Menu＞WorkPlane＞Offset WP by Increments命令。
2）在“XY，YZ，ZX Angles”文本框中输入“0，90，0”，单击OK按钮，如图13-23所示。
（3）用工作平面分割球
1）执行主菜单中Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Booleans＞Divide＞Vou by WrkPlane命令。
2）选择刚刚建立的球，单击OK按钮，如图13-24所示。
图13-21 材料关系图
图13-22 创建一个球
（4）删除上半球(https://www.daowen.com)
1）执行主菜单中Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Delete＞Volume and Below命令。
2）选择球的上半部分，单击OK按钮，如图13-25所示。
图13-23 旋转工作平面
图13-24 选择球
图13-25 删除体
所得结果如图13-26所示。
（5）创建一个圆柱体
1）执行主菜单中Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Volumes＞Cylinder＞Sol-id Cylinder命令。
2）在WP X文本框输入0，WP Y文本框输入0，Radius文本框输入3，Depth文本框输入-10，单击OK按钮。生成一个圆柱体，如图13-27所示。
图13-26 删除上半球的结果
图13-27 创建圆体
（6）偏移工作平面到总坐标系的某一点
1）执行应用菜单中Utility Menu＞WorkPlane＞Offset WP to＞XYZ Locations +命令，如图13-28所示。
2）在Global Cartesian文本框中输入“0，10，0”，单击OK按钮，如图13-29所示。
图13-28 偏移工作平面到一点
图13-29 体相减
（7）创建另一个圆柱体
1）执行主菜单中Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Volumes＞Cylinder＞Sol-id Cylinder命令。
2）在WP X文本框输入0，WP Y文本框输入0，Radius文本框输入1.5，Depth文本框输入4，单击OK按钮，生成另一个圆柱体。
（8）从大圆柱体中“减”去小圆柱体
1）执行主菜单中Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Booleans＞Subtract＞Volumes命令。
2）拾取大圆柱体，作为布尔“减”操作的母体，单击Apply按钮。
3）拾取刚刚建立的小圆柱体作为“减”去的对象，单击OK按钮。
4）从大圆柱体中“减”去小圆柱体的结果如图13-30所示。
（9）从大圆柱体中“减”去小圆柱体的结果与下半球相加
1）执行主菜单中Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Booleans＞Add＞Vol-umes命令。
2）单击Pick All按钮，如图13-31所示。
图13-30 体相减的结果
图13-31 体相加
（10）存储数据库ANSYS。
6.对铆钉划分网格
本节选用SOLID185单元对盘面划分映射网格。
1）执行主菜单中Main Menu＞Prepro-cessor＞Meshing＞MeshTool命令，打开Mesh Tool对话框，如图13-32所示。
2）选择Mesh下拉列表中的Volumes，单击Mesh按钮，打开面选择对话框，要求选择要划分数的体。单击Pick All按钮，如图13-33所示。
3）ANSYS会根据进行的控制划分体，划分过程中ANSYS会产生提示，如图13-34所示，单击Close按钮。
划分后的体如图13-35所示。
图13-32 Mesh Tool对话框
图13-33 进行体选择
图13-34 分网提示
图13-35 对体划分的结果
