1.定义文件名

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

2.定义参数

在命令输入窗口中输入d=32E-3，s0=0.4E-3，sc=0.24E-3，B=3E-3和B1=20E-3

3.选择单元

（1）定义单元

GUI：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“Shell”选项，然后在右边选择“3D 4node 181”单元，单击“Apply”按钮，继续在对话框左边选择“Shell”选项，然在右边选择“3D 4node181”选项单元，单击“OK”按钮。

（2）设置单元关键字

在单元类型对话框中选择“Type 1 SHELL181”选项。然后选择“Options”选项，在弹出的对话框中设置“Integration”为“Full w/incompatible”，单击“OK”按钮；返回单元类型界面，继续选择单元类型对话框中“Type 2 SHELL181”选项，然后选择“Options”选项，在弹出的对话框中设置“Integration”为“F ull w/incompatible”，单击“OK”按钮；返回单元类型界面，然后单击“Close”按钮关闭对话框。

4.定义材料模型

GUI：Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models，弹出一个对话框，单击Structural→Linear→Elastic→Isotropic，弹出图1-2所示“各向同性线弹性材料”定义面板，输入弹性模量EX为“1.93E11”，泊松比PRXY为“0.3”，单击“OK”按钮。关闭对话框，继续单击Structural→Nonlinear→Inelastic→Rate Independent→Isotropic HardeningPlasticity→Mises Plasticity→Multilinear，弹出图1-3所示的“多线性各向同性材料模型”定义面板，选择“Stress-Strain Options（应力-应变关系）”为“Stress versus Total Strain（应力-总应变）”，连续单击“添加数据点”（Add Point）按钮11次，按照图1-3输入应力和应变数据点。用户在输入第一个应变与应力数据点时，必须保存该应力与应变的比值等于输入的弹性模量。其他的应变点，可任意选取，然后根据式（1-1），计算出对应的应力，进行数据输入，单击“Graph”按钮，弹出如图1-4所示的多线性等向强化模型应力-应变曲线。

图1-2 “各向同性线弹性材料”定义面板

图1-3 “各向同性等向强化模型”设置面板

5.定义爆破片截面

（1）定义厚度函数

GUI：Utility Menu→Parameters→Functions→Refine/Edit，弹出图1-5所示的函数编辑器面板，按照图1-5所示输入函数表达式，然后单击File→SAVE，在弹出的保存文件对话框中输入函数名为“CK1”，单击“保存”按钮。然后重新输入函数表达式为SC-{Y}，然后单击File→SAVE，在弹出的保存文件对话框中输入函数名为“CK2”，单击“保存”按钮。重新输入函数表达式为SC+{X}，然后单击File→SAVE，在弹出的保存文件对话框中输入函数名为“CK3”，单击“保存”按钮。重新输入函数表达式为SC-{X}，然后单击File→SAVE，在弹出的保存文件对话框中输入函数名为“CK4”，单击“保存”按钮。

图1-4 多线性等向强化模型应力-应变曲线

图1-5 函数编辑器面板

（2）读入厚度函数

GUI：Utility Menu→Parameters→Functions→Read File，弹出输入函数文件对话框，选择刚保存的“CK1”文件，单击“打开”按钮，弹出如图1-6所示的“函数加载器设置”面板，输入“表格参数名（Table parameter name）”为“CK1”，输入函数中的“SC”为“SC”，输入完毕后单击“OK”按钮。重复以上过程，将表格参数名分别设为“CK2”“CK3”和“CK4”。

图1-6 “函数加载器设置”面板

（3）定义变截面壳体

GUI：Main Menu→Preprocessor→Sections→Shell→Lay-up→Add/Edit，弹出如图1-7所示的“创建和修改壳体截面”面板，设置“Section Offset”为“Bottom-Plane”，设置“Section Function”为“CK1”，因为是变厚度的截面，所以设置“Integration Pts”为“3”，其他保持默认，单击“OK”按钮。重复以上过程，分别设置ID为“2”“3”和“4”与对应的截面函数“CK2”“CK3”和“CK4”。

图1-7 “创建和修改壳体截面”面板

（4）定义等厚度截面壳体

GUI：Main Menu→Preprocessor→Sections→Shell→Lay-up→Add/Edit，弹出如图1-8所示的“创建和修改壳体截面”面板，设置“Section Offset”为“Bottom-Plane”，设置“Section Function”为“None”，设置“Integration Pts”为“3”，“Thickness”为“S0”，ID号为“5”，其他保持默认，单击“OK”按钮。

图1-8 “创建和修改壳体截面”面板

6.建立模型

（1）建立矩形

GUI：Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Rectangle→By Dimensions，弹出如图1-9所示的“通过尺寸创建矩形”设置面板，按照图1-9进行输入，单击“Apply”按钮，然后继续输入X1=B/2，X2=B1/2，Y1=-（S0-SC），Y2=0，单击“OK”按钮。

图1-9 “通过尺寸创建矩形”设置面板

（2）激活柱坐标系

GUI：Utility Menu→WorkPlane→Change Active CS to→Global Cylindrical。

（3）复制矩形

本实例使用循环命令进行复制矩形的操作，命令流如下：

（4）搭接所有的面

GUI：Main Menu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Overlap→Areas，弹出拾取对话框，单击“Pick All”按钮。

（5）建立圆形(www.daowen.com)

GUI：Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→By Dimensions，弹出如图1-10所示的“通过尺寸创建圆面”设置面板，按照图1-10进行输入，单击“OK”按钮。

图1-10 “通过尺寸创建圆面”设置面板

（6）搭接所有的面

GUI：Main Menu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Overlap→Areas，弹出拾取对话框，单击“Pick All”按钮。

7.划分网格

（1）打开网格划分工具

GUI：Main Menu→Preprocessor→Meshing→MeshTool。

（2）设置总体网格尺寸

单击网格划分工具中“Size Controls”中总体控制中“Set”按钮，弹出总体网尺寸设置面板，在“Element edge length”中输入“（S0-SC）/2”，单击“OK”按钮。

（3）设置网格属性

单击网格划分工具中“Element Attributes”中的“Set”按钮，弹出如图1-11所示的“网格属性”设置面板，设置“Section number”为“1”，其他保持默认，单击“OK”按钮。

图1-11 “网格属性”设置面板

（4）进行网格划分

选择网格划分工具面板上的“Mesh”按钮，弹出“拾取”对话框，拾取面11和面5，单击“OK”按钮。

（5）设置网格属性

单击网格划分工具中“Element Attributes”中的“Set”按钮，弹出如图1-11所示的网格属性设置面板，设置“Section number”为“2”，其他保持默认，单击“OK”按钮。

（6）进行网格划分

选择网格划分工具面板上的“Mesh”按钮，弹出“拾取”对话框，拾取面1和面13，单击“OK”按钮。

（7）设置网格属性

单击网格划分工具中“Element Attributes”中的“Set”按钮，弹出如图1-11所示的网格属性设置面板，设置“Section number”为“3”，其他保持默认，单击“OK”按钮。

（8）进行网格划分

选择网格划分工具面板上的“Mesh”按钮，弹出拾取对话框，拾取面3和面14，单击“OK”按钮。

（9）设置网格属性

单击网格划分工具中“Element Attributes”中的“Set”按钮，弹出如图1-11所示的“网格属性”设置面板，设置“Section number”为“4”，其他保持默认，单击“OK”按钮。

（10）进行网格划分

选择网格划分工具面板上的“Mesh”按钮，弹出“拾取”对话框，拾取面12和面7，单击“OK”按钮。

（11）设置网格属性

单击网格划分工具中“Element Attributes”中的“Set”按钮，弹出如图1-11所示的“网格属性”设置面板，设置单元类型为“2 Shell181”，设置“Section number”为“5”，其他保持默认，单击“OK”按钮。

（12）设置总体网格尺寸

单击网格划分工具中“Size Controls”中的总体控制中“Set”按钮，弹出如图1-11所示的“网格属性”设置面板，在单元尺寸中输入“0”，单击“OK”按钮。

（13）激活智能网格划分

勾选网格划分工具面板上的“Smart Size”，设置网格精细度为“3”。

（14）进行网格划分

单击网格划分工具面板上的“Mesh”按钮，弹出“拾取”对话框，拾取面4，单击“OK”按钮。

（15）观察变厚度有限元模型

1）设置显示单元

GUI：Uti lity Menu→PlotCtrls→Style→Size and Shape，弹出如图1-12所示的“单元尺寸和形状”设置面板，将显示单元一项后面打勾，单击“OK”按钮。

2）显示单元

GUI：Utility Menu→Plot→Elements，显示如图1-13所示的变截面爆破片的有限元模型，由图可知爆破片的截面变化规律与之前输入的函数变化完全一致。

图1-12 “单元尺寸和形状”设置面板

图1-13 变截面爆破片的有限元模型