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“HERTZ CONTACT ANALYSIS”，单击“OK”按钮。

2.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“Solid”，然后在右边选择“Quad 4 node 183”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“PLANE182”选项。然后再选择“Options”选项，在弹出的对话框中设置“Element behabior”为“Plane strain”；设置“Element formulation”为“Mixde U/P”单击“OK”按钮回单元类型界面，然后单击“Close”按钮关闭对话框。

3.定义材料模型

GUI：Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models，弹出“定义材料模型”面板，单击Structural→Liner→Elastic→Isotropic，又弹出如图2-2所示的“线弹性材料模型参数”设置面板，输入EX为“2.11E8”、PRXY为“0.3”，单击“OK”按钮；单击Material→New Model，弹出“定义材料ID号”设置面板，保持默认设置，单击“OK”按钮，然后单击Structural→Liner→Elastic→Isotropic，又弹出如图2-2所示的“线弹性材料模型参数”设置面板，输入EX为“2.2E8”，PRXY为“0.31”，输入完毕后单击“OK”按钮，然后单击Material→Exit，退出定义材料模型面板。

4.建立模型

（1）建立平板模型

GUI：Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Rectangle→By Dimensions，弹出图2-3所示的“创建矩形”面板，在该面板中输入X1为“-0.2”、X2为“0”、Y1为“-0.06”和Y2为“0”，单击“OK”按钮。

图2-2 “线弹性材料模型参数”设置面板

图2-3 “创建矩形”面板

（2）建立球体

GUI：Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→Partial Annulus，弹出如图2-4所示的“定义圆环参数”设置面板，输入WP X为“0”，WP Y为“0.07”，Rad-1为“0”，Theta-1为“90”，Rad-2为“0.07”，Theta-2为“270”，单击“OK”按钮。

图2-4 “定义圆环参数”设置面板

5.划分网格

（1）打开网格划分工具

GUI：Main Menu→Preprocessor→Meshing→MeshTool

（2）设置线的网格尺寸

单击“网格划分工具面板”上面的Size Controls→Lines→Set，弹出“拾取”对话框，拾取线L3，单击“Apply”按钮，弹出如图2-5所示的“在线处设置单元尺寸”面板，“No.of element divisiona”设为“80”，“Spacing ratio”设为“200”，单击“Apply”按钮；继续拾取线L2，单击“Apply”按钮，“No.of element divisions”设为“45”，“Spacing ratio”设为“0.005”，单击“Apply”按钮；继续拾取线L5，单击“Apply”按钮，“No.of element divisions”设为“100”，“Spacing ratio”设为“0.005”，单击“Apply”按钮；继续拾取线L6，单击“Apply”按钮，“No.of element divisions”设为“80”，“Spacing ratio”设为“200”，单击“OK”按钮。

图2-5 “在线处设置单元尺寸”面板

（3）设置总体网格尺寸

选择如图2-6所示的“网格划分工具”面板中“尺寸控制”子面板中的“Global”选项并单击“Set”按钮，弹出如图2-7所示的“总体网格尺寸”设置面板。

图2-6 “网格划分工具”面板中“尺寸控制”子面板(www.daowen.com)

该设置面板中存在两个控制选项，“Element edge length”和“No.of element divisions”，“Element edge length”设为“0.005”，单击“OK”按钮。

图2-7 “总体网格尺寸”设置面板

（4）为平板分配单元属性

选择“网格划分”工具面板上“Element Attributes”子面板中的“Global”，并单击“Set”按钮，弹出图2-8所示的“网格属性”设置面板，该面板中主要包括5个选项：“Element type number”为网格划分准备单元；“Material number”为生成的单元赋予相应的材料模型号；“Real constant set number”为生成的单元赋予相应的实常数号；“Element coordinate sys”，为生成的单元赋予响应的坐标系；“Section number”选项主要为管道、梁和壳体单元赋予相应的截面信息。这些信息如果已经定义，则在网格属性面板中会相应的显示，如果没有定义则显示“None defined”，“Material number”设为“1”，单击“OK”按钮。

图2-8 “网格属性”设置面板

（5）划分平板网格

单击“网格划分工具”面板上的“Mesh”按钮，弹出“拾取”对话框，拾取矩形板，单击“OK”按钮。

（6）为球体分配单元属性

选择“网格划分工具”面板上“Element Attributes”子面板中的“Global”，并单击“Set”按钮，弹出图2-8所示的“网格属性”设置面板，“Material number”设为“2”，单击“OK”按钮。

（7）划分球体网格

单击“网格划分工具”面板上的“Mesh”按钮，弹出“拾取”对话框，拾取半圆形，单击“OK”按钮，图2-9给出了接触分析的有限元模型。

图2-9 接触分析的有限元模型

6.定义接触对

（1）打开接触管理器

单击主菜单中的图标，弹出如图2-10所示的“接触管理器”面板。

图2-10 “接触管理器”面板

（2）创建圆形刚性轴与方形密封圈的刚-柔接触

单击“接触管理器”中的，弹出如图2-11所示的“目标面及目标单元类型”设置面板，在该面板中设置“Target Surface”为“Lines”，设置“Target Type”为”Flexible”，单击“Pick Target”按钮，弹出拾取对话框，拾取半圆形的圆弧L5，单击“Apply”按钮，然后单击图2-11所示的“Next”按钮，弹出图2-12所示的“接触面及接触单元类型”设置面板，在该面板中设置“Contact Surface”为“Lines”，“Contact Element Type”为“Surface-to_- Surface”，单击“Pick Contact”按钮，拾取线L3，单击“Apply”按钮，单击图2-12中的“Next”按钮，弹出图2-13所示的“创建接触对”面板，“Coefficient of Friction”设为“0.1”，单击“Optional settings”按钮，弹出如图2-14所示的“接触对属性”设置面板，保持默认设置，单击“OK”按钮，返回如图2-13所示“创建接触对”面板，单击“Creat”按钮来创建接触对。

图2-11 “目标面及目标单元类型”设置面板

图2-12 “接触面及接触单元类型”设置面板

图2-13 “创建接触对”面板

图2-14 “接触对属性”设置面板