JOHNSON COOK资料及一些材料参数

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Johnson-Cook模型材料参数及来源

Johnson-Cook模型材料参数及来源

1. Johnson-Cook 模型简介1) 应力由以下公式给出:()()()**1ln 1mn eq eq eq A B C Tσεε=+⋅+⋅-& 式中,,,,,A B n C m 为模型参数;eq σ为等效应力;eq ε为等效塑性应变;*eq ε&为无量纲化等效塑性应变率*0eq eq εεε=&&&,0ε&为参考应变率,eq ε&为试验中的应变率;*()/()r m r T T T T T =--为无量纲化温度,其中r T 为参考温度,这里取作293 K ,m T 为材料的熔点温度,T 为试验温度。

方程右边三项分别代表等效塑性应变,应变率和温度对流动应力的影响。

2) 断裂应变由以下公式给出:()***12345exp 1ln 1f eq D D D D D T εσε⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+++⎣⎦⎣⎦⎣⎦& 其中,f ε是有效断裂应变;,1,...,5i D i = 是输入的常数; *H eq σσσ=是应力三轴度,H σ是平均应力。

损伤参数由以下公式给出:eqfD εε∆=∑式中eqε∆是一个积分循环的等效塑性应变增量,fε是当前时间步下的有效断裂应变。

损伤参数D 是一个积累量,当损伤参数D 达到1时,发生破损,将材料单元删除。

2.论文中的参数彭霞锋. 高氮合金钢的动态压缩实验及动态本构关系[D].西南交通大学,2009.(1)论文拟合得到的参数空冷淬火水冷淬火(2)论文K文件中的参数钨合金弹体的材料空冷高氮钢靶板的材Johnson-cook 模型参数参数 参数名称钨合金 空冷高氮钢 DENS(3310kg m )材料的密度 17 7.8 EX(1110Pa ) 剪切模量 0.77 0.77 NUXY(无单位)泊松比 0.3 0.3 A (1110Pa ) 屈服应力参数 7.9e-3 1.5e-2 B (1110Pa )硬化系数 5.1e-3 2.6e-2 n (无单位)硬化指数 0.27 0.82 C (无单位)应变率系数 0.015 0.009 m (无单位) 温度系数 1.05 1.05 Melt Temp(开尔文) 融化温度 1.8e3 1.8e3 Room Temp(开尔文) 环境温度 293 293 Ef P1 SR1.1e-6 1.1e-6 Specific Heat(无单位) 0.47e-5 0.47e-5 Fail Stress(无单位) 失效应力-9-9 D1(无单位) 此参数影响材料变形 3 3 D2(无单位) 此参数影响材料变形 0 0 D3(无单位) 此参数影响材料变形 0.78 0.78 D4(无单位) 此参数影响材料变形 0 0 D5(无单位) 此参数影响材料变形 0 0 C(无单位) 0.47 0.47 S1(无单位) 1.49 1.49 S2(无单位) 0 0 S3(无单位)0 0 GAMAO(无单位) Gruneisen 系数 2.15 2.15 A(无单位) 一阶体积修正系数 0.46 0.46 E(0) (无单位) 0 0 V(0) (无单位)113.用此参数仿真与实验结果对比王猛. 细晶钨合金穿甲弹芯侵彻机理分析及试验研究[D].南京理工大学,2013这篇论文中有用钨合金侵彻606装甲钢的实验数据,我们用相同的条件做仿真,对比仿真结果与实验结果,一次验证上述参数是否合理。

Q235B钢Johnson_Cook模型参数的确定_林莉

Q235B钢Johnson_Cook模型参数的确定_林莉

变率的关系可写为 σ eq = A( 1 + C lnε ) 。 温度软化参数 m 可以通过研究在不同温度下的屈服应力获得; 同样 地, 应变率敏感参数 C 可以通过标定材料在不同应变 率下的屈服应力获得。 此外, 还应该考虑高应变率造成的温度升高。 假 设加载过程为绝热的, 材料温度的升高可以用塑性功 的消耗来表示, 即 ΔT = χ ρ 是材料密 其中, ∫ σ dε , ρC p eq eq
[3 ]

[9 ]
, Mackenzie 等[10], Johnson 等[11]。 塑 性 变 形 引 起
[9 , 11 ]
的延性断裂极大地依赖于应力三轴度
, 同时应变
率和温度也对材料的延性断裂有不可忽略的影响。 另 外, 最近 的 一 些 研 究 展 示 了 断 裂 应 变 可 能 也 依 赖 于 Lode 参数[12], 但其与断裂准则的关系还在进一步的研 J-C断 究之中。在涉及到材料动态断裂的计算领域, 裂准则
[11 ]
在数值仿真中通常用两类模 所述,
50978077 , 51078103 ) ; 黑 基金项目: 国家自然科学基金项目( 51378164 , 龙江省教育厅科学技术研究面上项目( 12531135 ) 收稿日期: 2013 - 02 - 17 修改稿收到日期: 2013 - 10 - 16 1973 年 1 月生 第一作者 林莉 女, 博士生,
* * 向压缩试验 σ = - 1 / 3 , 纯剪切试验 σ = 0 , 单向拉伸 * [17 ] 试验 σ = 1 / 3 。对缺口拉伸试验, 通过 Bridgman 的 * 初始应力三轴度可以通过下式计算: σ0 = 1 / 3 + 研究,
数。为了更精确地拟合实验数据, 对 J - C 强度和失效 模型进行了适当的修改。 最后通过 Taylor 试验验证了 所获取参数的有效性。

johnson—cook模型参数

johnson—cook模型参数

《探寻Johnson-Cook模型参数的深度与广度》1. 引言在材料科学和工程领域中,Johnson-Cook模型是一种常用的材料本构模型,用于描述金属材料在高应变率和高温条件下的本构行为。

该模型的参数对于模拟和预测材料的力学性能至关重要。

本文将围绕Johnson-Cook模型参数展开讨论,深入探究其深度与广度。

2. Johnson-Cook模型简介Johnson-Cook模型是由Johnson和Cook在1983年提出,用于描述金属材料在动态加载和高温条件下的本构行为。

该模型基于实验数据,并考虑了材料的应变率、温度和应变硬化效应。

在Johnson-Cook模型中,参数包括A、B、n、C和m等,它们分别代表了材料的流动应力、应变硬化指数、热软化指数和材料的温度敏感性等重要性质。

3. 参数A的理解和研究3.1 参数A表示了材料的流动应力,在Johnson-Cook模型中具有重要的意义。

对于不同金属材料,参数A的取值不同,反映了材料的强度特征。

通过实验测试和数值模拟,研究人员可以获得不同条件下参数A的数值,从而深入理解材料的力学性能和变形行为。

3.2 个人观点:对于参数A的研究需要综合考虑材料的微观结构和宏观性能,通过建立参数A与其他参数的关联模型,可以更深入地理解材料的强度特征和动态响应。

4. 参数B、n的相关性研究4.1 参数B和n分别代表了材料的应变硬化指数和变形行为。

它们的取值对于描述材料的塑性变形过程至关重要,而且彼此之间存在一定的相关性。

通过实验测试和数值模拟,研究人员可以探究参数B、n 与材料微观结构和塑性变形特征之间的关联,以期深入地理解材料的本构行为。

4.2 个人观点:参数B和n的研究不仅需要考虑材料的单调拉伸试验数据,还需要结合压缩试验、扭转试验等多种试验数据,以全面、深入地评估材料的塑性变形特征和本构行为。

5. 参数C、m的温度敏感性研究5.1 参数C和m代表了材料的热软化指数和温度敏感性。

镍johnsoncook 参数

镍johnsoncook 参数

文章标题:探秘镍的Johnson-Cook参数1. 引言镍是一种常见的金属元素,具有良好的耐腐蚀性和热稳定性,因此在工业生产中得到广泛应用。

而Johnson-Cook参数是描述镍材料在高速、高温条件下的变形和破裂行为的重要参数。

本文将从镍材料的特性、Johnson-Cook参数的定义和作用、实验测定方法以及应用领域等方面进行探讨。

2. 镍的特性镍是一种银白色的金属元素,具有良好的延展性和导电性。

在高温环境下,镍仍能保持较高的稳定性,因此在石油化工、航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。

然而,镍材料在高速冲击和高温条件下的变形和破裂特性对材料的工程应用具有重要影响。

3. Johnson-Cook参数的定义和作用Johnson-Cook模型是一种常用的材料本构模型,用于描述金属材料在高速冲击条件下的变形和破裂行为。

该模型通过Johnson-Cook参数来描述材料的动态力学行为,包括应变硬化、温度效应和应变率效应等。

Johnson-Cook参数包括流变应力、硬化指数、材料常数和断裂应变等,它们对材料的动态变形和破裂性能起着重要作用。

4. 实验测定方法为了准确描述镍材料的Johnson-Cook参数,需要进行一系列的实验测定。

常用的实验包括高速冲击试验、高温拉伸试验和压缩试验等,以获取材料在不同条件下的应力应变曲线。

通过曲线拟合和参数识别的方法,可以得到镍材料的Johnson-Cook参数,从而为材料的工程应用提供重要参考。

5. 应用领域镍材料的Johnson-Cook参数对于飞行器、火箭发动机、汽车零部件等高速高温环境下的结构件设计和性能预测具有重要意义。

通过准确描述材料的动态变形和破裂特性,可以指导工程师设计更安全、可靠的材料结构,降低事故风险和维护成本,推动高温高速领域的科学研究和工程应用。

6. 个人观点和理解作为我作为你的文章写手,我对镍的Johnson-Cook参数有着浓厚的兴趣。

通过深入研究和撰写本文,我进一步了解了镍材料的特性和Johnson-Cook参数的重要性。

johnson-cook断裂准则及参数获取方法

johnson-cook断裂准则及参数获取方法

johnson-cook断裂准则及参数获取方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:Johnson-Cook断裂准则及参数获取方法是一种用来描述材料在高应变速率下的变形行为和断裂过程的数学模型。

该准则在工程领域广泛应用于弹塑性材料的高速冲击和爆炸加载等工况下的数值模拟分析。

本文将详细介绍Johnson-Cook断裂准则的基本原理、模型表达式以及参数获取方法。

Johnson-Cook断裂准则基本原理\[\sigma =[A+B(\varepsilon_p)^n][1+C\ln(\dot{\varepsilon}_p)](1+D\ln\left (\frac{T-T_0}{T_m-T_0}\right))\]\sigma表示材料的等效应力,\varepsilon_p表示有效应变,\dot{\varepsilon}_p表示有效应变速率,T表示温度,T_0表示材料的参考温度,T_m表示材料的熔点,A、B、n、C和D为Johnson-Cook模型的参数。

Johnson-Cook断裂准则的参数获取是构建数学模型的关键步骤,在实际工程应用中,一般通过试验数据拟合的方法获取参数。

常用的获取方法包括材料拉伸试验、冲击试验、压缩试验等。

下面将介绍几种常用的参数获取方法:1. 材料拉伸试验:将材料制备成标准试样,在材料拉伸试验机上进行拉伸试验,得到应力-应变曲线。

通过拟合实验数据,可获取Johnson-Cook模型的参数A、B和n。

2. 冲击试验:冲击试验是一种用高速冲击加载材料获取其变形和断裂性能的试验方法。

通过对不同应变速率下的材料进行冲击试验,可以获取Johnson-Cook模型的参数C。

在实际工程应用中,有时候通过单一试验无法获取所有的参数,需要结合多种试验数据进行参数拟合。

还可以通过有限元数值模拟方法,利用试验数据进行参数优化拟合,以获得更精确的Johnson-Cook断裂准则参数。

第二篇示例:Johnson-Cook断裂准则是一种用于描述材料在高应变速率下破坏行为的经验模型。

johnson-cook力学本构模型

johnson-cook力学本构模型

johnson-cook力学本构模型约翰逊-库克力学本构模型是一种描述固体材料的非线性变形和失效行为的力学模型,广泛应用于机械工程、材料科学、爆炸动力学等领域。

约翰逊-库克力学本构模型是由美国犹他大学的两位研究人员约翰逊和库克于1983年提出的。

它是一种经验性本构模型,适用于金属等大变形材料的失效特点研究。

该模型的优点是描述了材料的很多失效行为,如塑性、蠕变、断裂等。

缺点是需要较多的材料实验数据,且选取参数较困难。

该本构模型的核心在于使用一个修正的强度函数,该函数可以反映材料的动态增强和动态软化特性。

其中,强度函数表示为:σ=ε[(A+Bεp)(1-Clnεp)+Dln(εp/εp0)](1+ε˙/ε˙0)^n其中,σ为应力,ε为应变,εp为塑性应变,A、B、C、D、n、ε˙0、εp0均为本构模型参数。

该强度函数的特点如下:1.描述了动态增强和动态软化特性。

随着应变率的增加,材料的强度增加,但塑性应变也随之增加,达到一定程度后,材料变脆并出现软化。

2.考虑了材料的压缩和拉伸特性。

A和B参数控制材料在拉伸和压缩下的应力响应。

3.考虑了材料的应变率效应。

n参数表示应变率对材料强度的影响程度。

在该本构模型中,还引入了力学损伤参数D和反应率参数C。

D表示材料的累积剪切变形量对材料强度降低的影响,C则描述了材料在应变程度超过某一界限时出现的软化过程。

该本构模型的参数选择需要依据材料实验数据,通过拟合实验结果来确定,要求较高的实验技术和分析能力。

同时,该本构模型适用于大变形材料的研究,对于其他类型材料的研究需要进一步改进和完善。

abaqus中johnson-cook本构模型理解 -回复

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abaqus中johnson-cook本构模型理解-回复ABAQUS是一种常用的有限元分析软件,广泛应用于工程领域中的结构和材料分析。

在ABAQUS中,材料模型非常重要,因为它决定了结构或部件的力学行为。

本文将重点介绍ABAQUS中的Johnson-Cook本构模型,解释其原理和应用。

一、Johnson-Cook本构模型的基本原理Johnson-Cook本构模型是一种广泛用于金属材料的本构模型,特别适用于高速冲击、爆炸、冲压等工况下的材料行为分析。

该模型基于强化塑性理论并考虑了材料的塑性变形、热软化和应变速率效应。

1. 强化塑性理论:Johnson-Cook本构模型基于强化塑性理论,该理论假设材料的变形主要由两个独立的部分组成:塑性变形和硬化。

塑性变形是由材料中的晶格滑移和形变所引起的,而硬化则是由位错运动和相互作用引起的。

强化塑性理论提供了描述材料行为的基础。

2. 热软化效应:Johnson-Cook本构模型考虑了材料在高温条件下的热软化效应。

在高温下,材料的塑性变形会导致局部温度升高,从而引起局部软化。

这种软化效应可以通过引入热软化参数来描述。

3. 应变速率效应:Johnson-Cook本构模型还考虑了材料的应变速率效应,即材料的塑性行为会随着应变速率的增加而发生变化。

这是因为在高应变速率下,材料的塑性变形速率超过了晶格中位错的运动速度,从而导致材料的变形行为变得复杂。

二、Johnson-Cook本构模型的参数含义与确定方法Johnson-Cook本构模型的参数包括强度系数、表面硬化系数、形变硬化指数、热软化参数和应变速率敏感指数等。

这些参数的确定非常重要,直接影响着本构模型的准确性和预测能力。

一般来说,可以通过实验测试和数值拟合来确定这些参数。

1. 强度系数和表面硬化系数:强度系数表示材料的杨氏模量和屈服强度之间的关系,是描述材料硬度的参数;表面硬化系数用于描述材料的初始硬化过程。

这两个参数可以通过单轴材料拉伸试验获得,并使用试验数据进行拟合来确定。

abaqus中johnson-cook本构模型理解 -回复

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abaqus中johnson-cook本构模型理解-回复Abaqus中Johnson-Cook本构模型理解引言:材料的本构模型是描述材料力学行为的数学方程。

在有限元分析中,本构模型可以用于模拟材料的变形和损伤行为,从而预测材料在不同加载条件下的响应。

Johnson-Cook本构模型是一种常用的本构模型,广泛应用于材料科学和工程领域。

本文将从基本原理开始,逐步解释和理解Abaqus 中Johnson-Cook本构模型。

1. 弹塑性本构模型首先需要了解的是,弹塑性本构模型是最基本的材料模型之一。

它基于线弹性理论,假设材料在小应变范围内具有弹性行为,而在大应变范围内表现出塑性行为。

弹塑性本构模型可以描述材料的应力-应变关系,并预测材料的弹性变形和塑性变形。

2. 材料的温度效应在考虑Johnson-Cook本构模型之前,还需要考虑材料的温度效应。

温度对材料力学行为的影响是复杂而重要的。

温度的增加可以引起材料的软化、蠕变和断裂等现象。

因此,在模拟材料行为时,必须考虑材料的温度效应,并选择适当的本构模型来描述。

3. Johnson-Cook本构模型的基本原理Johnson-Cook本构模型是一种经验模型,用于描述材料的塑性行为和温度效应。

它采用以下形式的应力-应变关系:σ= (A + B ε^n) (1 + C ln(ε˙/ε˙_0))^m (1 - T/T_m)^p其中,σ是材料的应力,ε是应变,ε˙是应变速率,T是材料的温度,A、B、C、n、m、p和T_m是需要通过实验来确定的材料参数。

4. 材料参数的确定为了使用Johnson-Cook本构模型,需要通过实验来确定材料参数。

这些参数通常由材料的拉伸实验和冲击实验等得到。

拉伸实验可以提供材料的应力-应变曲线,以及材料的屈服强度和断裂应变等信息。

冲击实验可以提供材料的应变率敏感性和断裂韧性等信息。

根据实验数据,可以使用不同的方法来确定Johnson-Cook本构模型的参数。

abaqus中johnson-cook本构模型理解 -回复

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abaqus中johnson-cook本构模型理解-回复什么是ABAQUS?ABAQUS是一种商业有限元分析软件,可用于模拟和分析复杂的结构、材料和物理过程。

它提供了广泛的分析功能和完整的建模工具,以帮助工程师和研究人员解决各种问题。

Johnson-Cook本构模型是什么?本构模型是材料力学中用于描述物质的应变-应力关系的数学模型。

Johnson-Cook本构模型是一种经验本构模型,适用于金属材料在高应变速率和高温条件下的塑性行为。

它是根据大量实验数据拟合而得,能够准确地预测材料在复杂工况下的力学行为。

Johnson-Cook本构模型的基本形式为:σ= (A + Bε^n)(1 + C(ln(ε_p))^m)(1 - (T - T_0)^p)其中,σ是应力,ε是总应变,ε_p是等效塑性应变,T是温度,T_0是参考温度。

A、B、C、n、m和p是拟合参数,可以根据材料的实验数据进行确定。

Johnson-Cook本构模型的理解和应用:1. 适用范围和限制Johnson-Cook本构模型适用于金属材料在高应变速率和高温条件下的塑性行为。

它广泛应用于冲击、爆炸、高速碰撞等动力学加载条件下的模拟分析。

然而,它也有一些局限性,如适用于单一相材料,对复杂的孪晶结构和多相材料的预测能力有限。

2. 模型参数的确定Johnson-Cook本构模型的参数包括A、B、C、n、m和p,这些参数可以通过材料的实验数据和拟合方法进行确定。

A和B参数分别表示材料的强度和硬化特性,C参数表示材料的温度敏感性,n参数表示材料的硬化指数,m参数表示材料的温度敏感指数,p参数表示材料的温度衰减指数。

通过对实验数据的统计分析和拟合,可以得到这些参数的值。

3. 模型的应用Johnson-Cook本构模型可以在ABAQUS软件中使用,用于模拟和分析金属材料在高应变速率和高温条件下的力学行为。

通过将该模型与适当的加载条件和边界条件结合使用,可以准确地预测材料在复杂工况下的力学响应。

JOHNSONCOOK资料及一些材料参数

JOHNSONCOOK资料及一些材料参数

JOHNSONCOOK资料及一些材料参数Johnson Cook模型是一种常用的材料本构模型,广泛应用于模拟高速冲击和爆炸等复杂加载条件下的材料行为。

下面将介绍Johnson Cook模型的相关资料和一些材料参数。

Johnson Cook资料:Johnson Cook模型由Johnson、Cook等人在1983年提出,主要用于预测材料在高应变率和高温条件下的本构行为。

该模型可以描述材料的弹塑性行为、变形硬化和动态效应。

材料参数:1. 体积塑性应变(Volumetric Plastic Strain):材料在加载过程中发生塑性变形的体积分数。

2. 动态变形硬化参数(Dynamic Strain Hardening Coefficient):描述材料在动态加载下的硬化行为。

3. 温度变形硬化参数(Temperature Strain Hardening Coefficient):描述材料在高温下的变形硬化行为。

4. 动态变形软化参数(Dynamic Strain Softening Coefficient):描述材料在动态加载下的软化行为。

5. 温度软化参数(Temperature Softening Coefficient):描述材料在高温下的软化行为。

6. 强化系数(Strain-Rate Hardening Exponent):描述材料的强化行为。

7.常数A和B:用于描述材料的流动应力曲线。

以上的材料参数需要通过试验数据或其他可靠途径进行测量或者估算。

一般来说,可以使用高速拉伸、压缩或者冲击试验来获得涉及材料的动态和高应变率加载条件下的数据。

除此之外,还需要在模型中输入材料的温度和应变率等参数,以准确描述材料的行为。

Johnson Cook模型的应用广泛,包括高速碰撞、爆炸冲击、金属成型等领域。

通过合理地选择和确定材料参数,可以准确地模拟材料在复杂加载条件下的变形行为和破坏过程,为工程设计和分析提供参考依据。

Johnson-Cook模型材料参数及来源

Johnson-Cook模型材料参数及来源

1. Johnson-Cook 模型简介1) 应力由以下公式给出:()()()**1ln 1mn eq eq eq A B C Tσεε=+⋅+⋅-& 式中,,,,,A B n C m 为模型参数;eq σ为等效应力;eq ε为等效塑性应变;*eq ε&为无量纲化等效塑性应变率*0eq eq εεε=&&&,0ε&为参考应变率,eq ε&为试验中的应变率;*()/()r m r T T T T T =--为无量纲化温度,其中r T 为参考温度,这里取作293 K ,m T 为材料的熔点温度,T 为试验温度。

方程右边三项分别代表等效塑性应变,应变率和温度对流动应力的影响。

2) 断裂应变由以下公式给出:()***12345exp 1ln 1f eq D D D D D T εσε⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+++⎣⎦⎣⎦⎣⎦& 其中,f ε是有效断裂应变;,1,...,5i D i = 是输入的常数; *H eq σσσ=是应力三轴度,H σ是平均应力。

损伤参数由以下公式给出:eqfD εε∆=∑式中eqε∆是一个积分循环的等效塑性应变增量,fε是当前时间步下的有效断裂应变。

损伤参数D 是一个积累量,当损伤参数D 达到1时,发生破损,将材料单元删除。

2.论文中的参数彭霞锋. 高氮合金钢的动态压缩实验及动态本构关系[D].西南交通大学,2009.(1)论文拟合得到的参数空冷淬火水冷淬火(2)论文K文件中的参数钨合金弹体的材料空冷高氮钢靶板的材Johnson-cook 模型参数参数 参数名称钨合金 空冷高氮钢 DENS(3310kg m )材料的密度 17 7.8 EX(1110Pa ) 剪切模量 0.77 0.77 NUXY(无单位)泊松比 0.3 0.3 A (1110Pa ) 屈服应力参数 7.9e-3 1.5e-2 B (1110Pa )硬化系数 5.1e-3 2.6e-2 n (无单位)硬化指数 0.27 0.82 C (无单位)应变率系数 0.015 0.009 m (无单位) 温度系数 1.05 1.05 Melt Temp(开尔文) 融化温度 1.8e3 1.8e3 Room Temp(开尔文) 环境温度 293 293 Ef P1 SR1.1e-6 1.1e-6 Specific Heat(无单位) 0.47e-5 0.47e-5 Fail Stress(无单位) 失效应力-9-9 D1(无单位) 此参数影响材料变形 3 3 D2(无单位) 此参数影响材料变形 0 0 D3(无单位) 此参数影响材料变形 0.78 0.78 D4(无单位) 此参数影响材料变形 0 0 D5(无单位) 此参数影响材料变形 0 0 C(无单位) 0.47 0.47 S1(无单位) 1.49 1.49 S2(无单位) 0 0 S3(无单位)0 0 GAMAO(无单位) Gruneisen 系数 2.15 2.15 A(无单位) 一阶体积修正系数 0.46 0.46 E(0) (无单位) 0 0 V(0) (无单位)113.用此参数仿真与实验结果对比王猛. 细晶钨合金穿甲弹芯侵彻机理分析及试验研究[D].南京理工大学,2013这篇论文中有用钨合金侵彻606装甲钢的实验数据,我们用相同的条件做仿真,对比仿真结果与实验结果,一次验证上述参数是否合理。

johnson-cook模型原始论文(简单翻译)

johnson-cook模型原始论文(简单翻译)

Engineering Fracture Mechanics V ol. 21, No. I, pp. 3148. 1985Printed in the U.S.A.0013-7944/85 $3.00 + .ooPergamon Press Ltd. 三种金属在不同的应变、应变速率、温度和压力下的断裂特性GORDON R. JOHNSONHoneywell Inc., Defense Systems Division, Edina, MN 55436, U.S.A.andWILLIAM H. COOKAir Force Armament Laboratory, Eglin Air Force Base, FL 32542, U.S.A.摘要:本文考虑了OFHC铜,Armco铁和4340钢的断裂特性。

对这些材料分别进行了扭转试验(在一定范围内的应变速率条件下),霍普金森杆试验(在一定范围内的温度),准静态拉伸试验(在不同的切口尺寸下)。

通过介绍一个累积损伤断裂模型,说明了断裂应变是应变率,温度和压力的一个函数。

这个模型,通过计算结果与气缸冲击试验、双轴(扭转-拉力)试验的比较,而被evaluated.INTRODUCTION当材料承受动力荷载条件时,如高速冲击、炸药爆炸、金属成型,该材料会经历很大范围的应变、应变率、温度和压力。

在一些例子中,已经有一种趋势来区分“动力”材料特性和“静态”材料特性。

他基本的假设是,“动力”和“静态”属性的区别仅归因于应变率。

然而,常与高应变率联系在一起的是,大应变,高温和高压。

因此,对每一个变量作用进行适当的评估是很重要的,而不能仅假设所有不同的特性都归因于单独的应变率。

本文介绍了OFHC铜,Armco铁和4340钢的断裂特性。

一系列的试验室试验都已被用到测定应变率、温度、压力对断裂的影响上。

通过一个独立系列的试验和计算,一个累积损伤断裂模型被开发和评估。

TEST DATA三种材料的描述见Table 1. 所有试验样本都是从同一库存中制备,在Table 1中还明确了各种材料的热处理数据。

abaqus中johnson-cook本构模型理解 -回复

abaqus中johnson-cook本构模型理解 -回复

abaqus中johnson-cook本构模型理解-回复abaqus中Johnson-Cook本构模型是一种常用的材料模型,被广泛应用于多种领域的工程分析中。

它的设计目的是能够准确描述材料在高应变率和高温条件下的塑性行为。

本文将会一步一步回答有关Johnson-Cook 本构模型的问题,以帮助读者全面理解该模型的原理和应用。

1. 什么是本构模型?本构模型是数学描述材料行为的模型,它通过数学方程将应力和应变之间的关系建立起来。

在有限元分析中,材料的本构模型是必不可少的一部分,它可以用来预测材料的力学响应和变形行为。

2. Johnson-Cook本构模型的背景和发展Johnson-Cook本构模型最早是由Johnson和Cook在1983年提出的。

该模型的设计初衷是用来描述各种材料在高应变率和高温条件下的塑性行为,特别是金属在高速冲击和爆炸加载条件下的应力应变关系。

它在军事、汽车、航空航天等领域得到了广泛的应用。

3. Johnson-Cook本构模型的基本原理Johnson-Cook本构模型基于弹塑性理论和动力学方程,采用了一个经验公式来描述材料在高应变率和高温条件下的塑性行为。

该模型可以从宏观尺度上预测材料的变形行为。

4. Johnson-Cook本构模型的公式表达Johnson-Cook本构模型的公式表达如下:σ= σ_0 + (A + Bε^n)(1 + Cln(ε˙/ε˙_0))(1 - (T/T_m)^m)其中,σ是应力,σ_0是材料的初始应力,A、B、C和n是模型中的常数,ε是应变,ε˙是应变速率,ε˙_0是参考应变速率,T是温度,T_m是材料的熔点,m是一个与材料性质相关的常数。

5. Johnson-Cook本构模型的参数Johnson-Cook本构模型的常数A、B、C、n、ε˙_0和m需要通过实验数据拟合得到。

这些参数的选取是由材料的性质和试验条件决定的。

一般情况下,可以通过标准拉伸试验和冲击试验来获取这些参数。

JohnsonCook模型材料参数及来源

JohnsonCook模型材料参数及来源

1. Johnson-Cook 模型简介1) 应力由以下公式给出:()()()**1ln 1mn eq eq eq A B C T σεε=+⋅+⋅-式中,,,,,A B n C m 为模型参数;eq σ为等效应力;eq ε为等效塑性应变;*eq ε为无量纲化等效塑性应变率*0eq eq εεε=,0ε为参考应变率,eq ε为试验中的应变率;*()/()r m r T T T T T =--为无量纲化温度,其中r T 为参考温度,这里取作293 K ,m T 为材料的熔点温度,T 为试验温度。

方程右边三项分别代表等效塑性应变,应变率和温度对流动应力的影响。

2) 断裂应变由以下公式给出:()***12345exp 1ln 1f eq D D D D D T εσε⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+++⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 其中,f ε是有效断裂应变;,1,...,5i D i = 是输入的常数; *H eq σσσ=是应力三轴度,H σ是平均应力。

损伤参数由以下公式给出:eqfD εε∆=∑式中eqε∆是一个积分循环的等效塑性应变增量,fε是当前时间步下的有效断裂应变。

损伤参数D 是一个积累量,当损伤参数D 达到1时,发生破损,将材料单元删除。

2.论文中的参数彭霞锋. 高氮合金钢的动态压缩实验及动态本构关系[D].西南交通大学,2009.(1)论文拟合得到的参数空冷淬火水冷淬火(2)论文K文件中的参数钨合金弹体的材料空冷高氮钢靶板的材3.用此参数仿真与实验结果对比王猛. 细晶钨合金穿甲弹芯侵彻机理分析及试验研究[D].南京理工大学,2013这篇论文中有用钨合金侵彻606装甲钢的实验数据,我们用相同的条件做仿真,对比仿真结果与实验结果,一次验证上述参数是否合理。

如图所示;在着速分别为800m/s,950m/s和1210m/s情况下侵彻深度分别为14mm,23mm和42mm。

图中红色为我们仿真的结果。

由图可以看出我们的实验结果比论文中的结果偏小。

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