【JC本構插件】abaqus中如何確定Johson-Cook本構A、B和n等參數

    當我們用abaqus模擬沖擊動力學問題時,經常會考慮使用Johson-Cook本構,而正確輸入材料本構的各參數,對我們的仿真結果意義重大,今天我們就來介紹下abaqus中JC本構的各參數識別問題。

    Johnson-Cook塑性模型是一種具有硬化規律和速率依賴的解析形式的米塞斯塑性模型,主要適用于許多材料的高應變率變形模擬,包括大多數金屬。

    通常用于絕熱瞬態動態模擬;與Abaqus/Explicit中的Johnson-Cook動態失效模型結合使用;Abaqus/Explicit中,可以結合拉伸破壞模型來模擬拉伸剝落或壓力斷口;可與漸進損傷和失效模型(漸進損傷和失效)結合使用,以指定不同的損傷起始準則和損傷演化規律,同時允許材料剛度的漸進退化和網格單元的移除;必須與線彈性材料模型(線性彈性行為)或狀態方程材料模型(狀態方程)結合使用。

    下面是JC本構的一般表達式,該模型中主要確定A、B、n、C和m等參數??梢钥吹絁-C本構的主體由三部分構成,分別表征了材料的應變硬化、應變速率硬化(強化)以及溫度軟化,可以概括為“兩硬一軟”。

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A-參考應變率和參考溫度下的初始屈服應力,B和n-材料應變硬化模量和硬化指數,C-材料應變率強化參數,m-材料熱軟化指數。

查幫助文檔可以知道各參數含義如下:

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當我們不考慮應變速率和溫度影響時,該表達式就簡化為下面的表達式:

【JC本構插件】abaqus中如何確定Johson-Cook本構A、B和n等參數的圖4

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如果我們確定了參數A、B和n,那么我們在abaqus中就能輸入相應的JC參數,重點來了!已知一種材料的彈性模量,泊松比,屈服應力,強度極限等參數,我們可以利用JC插件自動計算出參數A、B和n,下面是利用JC插件得到的鋁合金AL2024應力應變曲線;

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【JC本構插件】abaqus中如何確定Johson-Cook本構A、B和n等參數的圖9

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附件為JC本構插件

插件使用方法:

將壓縮包解壓,復制到*D:\SIMULIA\CAE\2019\win_b64\code\python2.7\lib\abaqus_plugins

下即可使用

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