Johnson-Cook強化模型
關注創建者：320科技工作室 創建時間：2019-09-20
Johnson-Cook強化模型的視頻教程
johnson-cook damage損傷斷裂模型
johnson-cook damage損傷斷裂模型，模擬試樣拉伸至斷裂的過程，該模型主要設置好5個失效參數d1-d5，熔點溫度，轉變溫度，參考應變率。損傷演化（類型：位移；軟化：線性；退化：最大；位移失效：xx。
￥10
查看
ABAQUS精品課A10—基于Johnson-Cook損傷模型的彈丸撞擊CFRP加固鋼板模擬
具體內容如下： 1、建立CFRP加固鋼板撞擊有限元模型 2、Johnson-Cook損傷模型的設定 3、CFRP材料的模型參數 4、CFRP撞擊損傷、失效處理 5、CFRP每一層應力和變形的查看 6、撞擊過程各部件接觸關系設置 7、單元刪除關鍵設置 8、關鍵曲線對比及后處理講解
￥199 38分鐘 95播放
查看
Johnson-Cook強化模型的實例教程
首先簡單介紹下Johnson-Cook強化模型：
上述本構關系可以通過umat子程序予以實現，子程序的編寫流程如下：
基于上面的率相關材料公司和應力更新算法，參照umat子程序的接口規范，進行umat編程。下面是使用umat結合Abaqus進行霍布金森桿試驗的有限元模擬。結果如圖所示：
最后附上部分子程序的截圖：
完整子程序文檔添加管理員微信：CAE320。
最后，大家有關于編程和仿真的任何需求可以添加管理員微信號：CAE320，同時也歡迎大家關注“320科技工作室”的微信公眾號，掃一掃二維碼即可關注~~
25中金屬材料的狀態方程和Johnson-cook本構和Johnson-cook斷裂失效參數，囊括了鋁，銅，鋼，鈦，鉛，鎢等常見的材料，完整的D1-D5參數，稀缺資源，具有較高的參考價值。
1.J-C本構的主體由三部分構成，分別表征了材料的應變硬化、應變速率強化以及熱軟化。
2.模型全方位考慮了流變應力與應變、應變速率以及溫度之間的關系，能夠滿足各種條件下的仿真材料需求。
3.需要指出的是JC本構，采用簡單的乘積形式將三項聯立，說明模型只是單獨考慮了應變、應變速率和溫度的影響，而并未考慮各因素之間的耦合影響，所以在一些特殊情況下模型的精度可能會存在一些問題。
閱讀原文
Johnson-Cook本構模型參數反演
1. 導讀
Johnson-Cook本構模型是由Johnson和Cook通過大量實驗提出來的，常用于鳥撞擊實驗、汽車碰撞、霍普金森桿等沖擊領域。
J-C模型通過上述簡單表達式將材料加工硬化效應、應變率效應和溫度效應解耦，因此非常便于工程應用。J-C模型已內置在Abaqus中，可以直接調用，為材料和結構設計提供了寶貴的技術參數和參考信息。但是，數值模擬的預測能力很大程度上依耐于模型參數的準確性，因此有必要對材料J-C模型參數進行反向確定。
2. 問題描述
圖1為一端固定，另一端單向拉伸的開孔金屬平板。根據加載位移-力曲線反向確定J-C模型的本構參數A、B、n、c、m和彈性模量E。
圖1 開孔平板
3. 結果
首先建立有限元模型獲得虛擬的位移-力加載曲線作為真實參考值，然后基于參考值反向確定了J-C模型的本構參數。反演代碼均為Python語言編寫。
3.1 有限元模型
考慮到反演過程，因此有限元模型使用Python腳本對圖1所示模型進行參數化建模，以方便對反演參數進行更改和調用。有限元模型的長寬分別為160mm、20mm，圓孔的圓心位于板的幾何中心，半徑為5mm。分析步按照等距離進行位移加載，即將總位移6mm均分成100份進行加載。這是為了仿真數據和實驗數據的個數保持相等。如果非等距離加載又該怎么保證數據個數相等呢？（想到了嗎，很簡單的）。分析完成后，通過循環控制提取出整個分析步的位移-加載曲線。
3.2 反演驗證
有了上面建立參數化模型獲取數據的過程，現在終于到了反演這一步了！我們有很多優化算法（遺傳算法、蟻群算法、非線性最小二乘法等）能夠反演模型的參數。但是，不同的算法可能導致優化的不收斂。這個不收斂主要體現在運行有限元軟件時會由于參數搭配不合適致使有限元分析出現不收斂現象。
展開 標準形式的
J
ohn
son-Cook
應變率項采用較為簡單的線性對數關系：
為增加應變率效應的敏感性，許多研究學者提出了多種形式的修正
J
ohn
son-Cook
模型。例如Hu
h
和Kang（2002）提出了二次項形式：
此外
，
還有其他三種
指數形式：
如 Allen、Rule 和 Jones (1997
)
提出的
：
Cowper-Symonds (1958)
形式：
非線性率指數形式
：
3. Johnson-Cook 本構主要適用于應變率小于10
4
s
-1
的階段
，
此階段控制塑性變形
的是位錯熱激活機制和由擴散控制的蠕變機制。在該階段隨變形速度的提高，
需更多的位錯源同
時開動，位錯之間的相互作用-相互纏繞，釘扎等，
使材料晶格中位錯密度和
位錯運動所需要的驅動力增大，則材料變形更加困難，宏觀表現為材料
臨界屈服應力增大。
而當應變率大于10
4
s
-1
時
，由于變形速度快，
位錯“
來不及”
滑移
，材料變形更加困難，材料的應力-應變率對數關系發生變化，但
Johnson-Cook 模型描述的材料本構關系在數值模擬時往往沒有
應變率范圍的限制，且沒有隨應變率增加定義相應的對數關系變化，
這就使得 Johnson-Cook 模型在高應變率情況下
會低
估計屈服應力。
展開 
Johnson-Cook強化模型的相關專題、標簽、搜索
Johnson-Cook強化模型Johnson-Cook模型Johnson-Cook損傷模型Johnson-CookJohnson-Cook本構模型Johnson-Cook本構模型應用 abaqus子程序umat分享之johnson-cook強化模型abaqus子程序umat分享之johnson-cook強化模型- 技術鄰 (jishulink.com)abaqus子程序umat分享之johnson-cook強化模型- 技術鄰 (14kcasino.com)johnson-cook損傷演化激光沖擊強化j-cjohnson-cook本構方程、johnson-cook失效模型參數johnson-cook模型
Johnson-Cook強化模型的最新內容
<div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202412/attachment/d7964ffb68694a9f935333b9985df9b0.png" style="text-align: center">
<img
在運用JC本構模型的時候，不知如何控制損傷開始的位置，在學習總結之后分享出來，希望和大家一起進步。
JC本構模型包括塑性硬化段和損傷演化段
1 JC本構——塑性硬化段
方程：
式中：A，B，n，m 是控制塑性段硬化的材料參數，等號右側第二個括號與第三個括號分別是應變率和溫度對于塑性硬化段的影響。
關于第二個括號：
\dot{\varepsilon}_{\mathbf{0}}：參考應變率
在具有各向同性硬化的彈塑性材料中，損傷以兩種方式體現：屈服應力的軟化和彈性退化。
閱讀原文
1.J-C本構的主體由三部分構成，分別表征了材料的應變硬化、應變速率強化以及熱軟化。
2.模型全方位考慮了流變應力與應變、應變速率以及溫度之間的關系，能夠滿足各種條件下的仿真材料需求。
3.需要指出的是JC本構，采用簡單的乘積形式將三項聯立，說明模型只是單獨考慮了應變、應變速率和溫度的影響，而并未考慮各因素之間的耦合影響，所以在一些特殊情況下模型的精度可能會存在一些問題。
閱讀原文
Johnson-cook 損傷起始準則是延性損傷準則模型的一個特例，用于預測延性金屬中孔洞的形核、生長和聚結導致的損傷起始。該模型假設損傷開始時的等效塑性應變是應力三軸性和應變率的函數。同時可以考慮溫度的影響。
包含的材料參數有：
失效相關參數：d1-d5。
金屬的熔化溫度：<span tabindex="0" data-mathml="
θ
melt
" role
Johnson-Cook 材料模型及失效模型。一般用于描述大應變（large strains）、高應變率（high strain rates）、高溫（high temperatures）環境下金屬材料的強度極限以及失效過程。在Johnson-Cook強度模型中，屈服應力（yield stress）由應變、應變率以及溫度決定。
屈服應力的表達式為：
其中，A,B,N,M是材料參數，epsilon_pl
ABAQUS_Standard用戶材料子程序實例.pdf
1 Johnson-Cook 強化模型簡介
Johnson-Cook（JC）模型用來模擬高應變率下的金屬材料。JC 強化模型表示為三項的乘積， 分別反映了應變硬化，應變率硬化和溫度軟化。
Johnson-Cook本構模型參數反演
1. 導讀
Johnson-Cook本構模型是由Johnson和Cook通過大量實驗提出來的，常用于鳥撞擊實驗、汽車碰撞、霍普金森桿等沖擊領域。
J-C模型通過上述簡單表達式將材料加工硬化效應、應變率效應和溫度效應解耦，因此非常便于工程應用。J-C模型已內置在Abaqus中，可以直接調用，為材料和結構設計提供了寶貴的技術參數和參考信息。但是，數值模擬的預測能力很大程度上依耐于模型參數的準確性
一、Joh
nson-Cook
塑性模型
J
ohn
son-Cook模型適用于較寬的應變率范圍和由塑性生熱引起絕熱溫升導致材料軟化的場合，該模型可以同時考慮材料的應變硬化、應變率硬化和熱軟化，應用廣泛。
J
ohn
son-Cook
模型實質上是將應變、應變率和溫度這三個變量進行了分離，用乘積的關系來處理三者對動態屈服應力的影響。屈服應力表達式為：
