本構(gòu)參數(shù)的案例
基于經(jīng)驗(yàn)公式的不同硬度下橡膠Mooney?Rivlin模型本構(gòu)參數(shù)的確定方法（使用LS-DYNA隱式算法進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)橡膠壓縮數(shù)值模擬） ￥12.86
基于經(jīng)驗(yàn)公式的不同硬度下橡膠Mooney?Rivlin模型本構(gòu)參數(shù)的確定方法
—使用LS-DYNA隱式算法進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)橡膠壓縮數(shù)值模擬
一、引言
橡膠材料的力學(xué)特性一般是通過(guò)材料力學(xué)性能試驗(yàn)得到應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)，之后擬合相應(yīng)的本構(gòu)模型來(lái)得到其材料系數(shù)，然而這組系數(shù)只能在橡膠相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)變范圍內(nèi)使用，一旦超出實(shí)驗(yàn)應(yīng)變范圍，這組系數(shù)就不再可靠?？紤]到實(shí)驗(yàn)的成本、實(shí)驗(yàn)條件的多變、橡膠的材料不均勻及仿真研究時(shí)的迅速、高效性，本文基于理論分析和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合仿真分析在不需進(jìn)行試驗(yàn)的前提下對(duì)不同硬度的橡膠Mooney?Rivlin模型本構(gòu)參數(shù)予以確定，所確定的本構(gòu)參數(shù)可滿足大部分仿真工況。
Mooney?Rivlin是一個(gè)比較經(jīng)典的橡膠本構(gòu)模型，使用它幾乎可以模擬所有橡膠材料的力學(xué)行為，其適用于中、小變形，一般可應(yīng)用于應(yīng)變約為100%(拉)和30%（壓）的情況。在仿真分析中使用較簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣泛、精度可接受的應(yīng)變能密度函數(shù)首選Mooney?Rivlin模型，其是可表達(dá)接近不可壓縮天然橡膠應(yīng)力應(yīng)變特性的較合理的橡膠本構(gòu)模型。
二、理論分析
橡膠的剪切模量和彈性模量主要取決于其邵氏硬度，根據(jù)彈性理論：
由式（1）和（2），令彈性模量相等可得：
由于橡膠的容積彈性模數(shù)K≈2720N/mm2，剪切模量G≤2.4N/mm2,代入可得其泊松比典型值為0.4996，與0.5十分接近，本構(gòu)模型參數(shù)確定時(shí)可將泊松比視為0.5。因此橡膠材料的彈性模量和剪切模量有如下關(guān)系：
Mooney?Rivlin模型的表達(dá)式為：
該模型可很好的描述變形小于150%的橡膠材料力學(xué)性能，完全能夠滿足橡膠實(shí)際應(yīng)用的性能計(jì)算。
展開 ANSYS/LSDYNA中的JH-2本構(gòu)模型參數(shù)含義及陶瓷材料的具體參數(shù)值
眾所周知，在ANSYS/LSDYNA中JH-2模型適用于模擬大變形材料的力學(xué)行為的，用于陶瓷、玻璃、藍(lán)寶石等硬脆材料的力學(xué)模擬中，JH-2本構(gòu)模型具有三類參數(shù)，分別對(duì)應(yīng)著LSDYNA材料卡片中的三類指標(biāo)，本構(gòu)參數(shù)眾多，那么對(duì)于了解其真實(shí)含義至關(guān)重要，對(duì)此，筆者在查閱文獻(xiàn)基礎(chǔ)下總結(jié)了各個(gè)參數(shù)的準(zhǔn)確含義并對(duì)其背后的數(shù)學(xué)公式的前后推導(dǎo)順序做出了總結(jié)，如圖1所示。
圖1
文獻(xiàn)中給出了比較權(quán)威的關(guān)于氧化鋁陶瓷的jh-2本構(gòu)全部參數(shù)，可以對(duì)大家對(duì)于硬脆陶瓷材料的參數(shù)選擇調(diào)試提供很大的參考意義，三類陶瓷材料的本構(gòu)參數(shù)如圖2所示。
圖2
展開 Johnson-Cook本構(gòu)模型參數(shù)反演
結(jié)論
本文通過(guò)開孔平板在單軸拉伸實(shí)驗(yàn)下的位移-力曲線反演了Johnson-Cook模型的本構(gòu)參數(shù)和彈性模量，其反演參數(shù)結(jié)果較為理想，反演與真實(shí)的位移-力曲線、位移、應(yīng)力云圖具有較高的一致性。下一篇推文將繼續(xù)介紹本工作的遺留部分-參數(shù)敏感性分析，敬請(qǐng)關(guān)注。
源碼獲取：關(guān)注微信公眾號(hào)“仿真社”，私聊社長(zhǎng)，分享與本文相同內(nèi)容到朋友圈8小時(shí)(不能屏蔽)或大于200人的仿真群，截圖即可免費(fèi)獲得。
LS-OPT的Johnson-cook本構(gòu)參數(shù)擬合 ￥19.98
Johnson-cook材料參數(shù)廣泛應(yīng)用于金屬材料沖擊仿真中 ，準(zhǔn)確的材料模型參數(shù)對(duì)仿真結(jié)果的精確度有至關(guān)重要的作用，本文采用ls-opt反演某金屬材料JC本構(gòu)參數(shù)。
1. 工況設(shè)置
工況根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行金屬材料Johnson-cook本構(gòu)參數(shù)反演，本構(gòu)模型采用不考慮損傷失效的簡(jiǎn)化Johnson-cook材料模型*MAT_SIMPLIFIED_JOHNSON_COOK，本例不考慮不考慮應(yīng)變率和溫度。
2. 結(jié)果
LS-DYNA巖石/混凝土爆炸與沖擊相關(guān)的本構(gòu)材料參數(shù) ￥49.99
本人閱讀并收集了大量文獻(xiàn)中的巖石/混凝土本構(gòu)參數(shù)供參考，包括常用的RHT模型、HJC模型、JH-2模型、PK模型等，多數(shù)取自近幾年的SCI/EI論文，包括多個(gè)種類的巖石/混凝土（各個(gè)強(qiáng)度等級(jí)混凝土、花崗巖、砂巖、煤巖、石灰?guī)r、礦石、矽卡巖、白云巖、板巖、煤巖、綠砂巖、白砂巖、紅砂巖、灰砂巖、玄武巖、灰砂巖、大理巖、角巖、軟巖、土壤炮泥等等），并且模板會(huì)持續(xù)更新。
另外，也提供了爆炸仿真時(shí)多個(gè)品種的炸藥、玻璃材料、陶瓷材料、沖擊仿真時(shí)需要用的金屬?gòu)椡璨牧系取?目前模板中約有40套材料參數(shù)。爆炸沖擊模擬時(shí)直接套用即可，十分方便。閱讀到新的論文用到了相關(guān)本構(gòu)，參數(shù)模板會(huì)持續(xù)更新，目前最新更新版本為2024.6.27，附件包括參數(shù)模板和模板使用教程，模板已按照K文件關(guān)鍵字格式輸好，直接復(fù)制即可使用。
單位制g-cm-微秒，部分截圖如下：
更新日志：
2022.2.20 新增1組HJC參數(shù)、1組RHT參數(shù)、3組JH-2參數(shù)
更新日志：
2022.3.21 新增3組RHT參數(shù)、2組HJC參數(shù)、3組CSCM參數(shù)（含玄武巖）、聚乙烯和合金參數(shù)
更新日志：
2022.10.11 新增5組RHT參數(shù)、4組HJC參數(shù)、2組CSCM參數(shù)、1組玻璃JH-2參數(shù)、PK本構(gòu)的PVC參數(shù)
2024.6.27 新增5組RHT參數(shù)、7組HJC參數(shù)、3組PK參數(shù)，包括礦石、矽卡巖、白云巖、板巖、煤巖、綠砂巖、白砂巖
展開 求單晶硅的JH２本構(gòu)參數(shù)
有沒(méi)有大佬有單晶硅的JH２本構(gòu)參數(shù)
【JC本構(gòu)插件】abaqus中如何確定Johson-Cook本構(gòu)A、B和n等參數(shù) ￥19.89
當(dāng)我們用abaqus模擬沖擊動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常會(huì)考慮使用Johson-Cook本構(gòu)，而正確輸入材料本構(gòu)的各參數(shù)，對(duì)我們的仿真結(jié)果意義重大，今天我們就來(lái)介紹下abaqus中JC本構(gòu)的各參數(shù)識(shí)別問(wèn)題。
Johnson-Cook塑性模型是一種具有硬化規(guī)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(yīng)變率變形模擬，包括大多數(shù)金屬。
通常用于絕熱瞬態(tài)動(dòng)態(tài)模擬;與Abaqus/Explicit中的Johnson-Cook動(dòng)態(tài)失效模型結(jié)合使用;Abaqus/Explicit中，可以結(jié)合拉伸破壞模型來(lái)模擬拉伸剝落或壓力斷口;可與漸進(jìn)損傷和失效模型(漸進(jìn)損傷和失效)結(jié)合使用，以指定不同的損傷起始準(zhǔn)則和損傷演化規(guī)律，同時(shí)允許材料剛度的漸進(jìn)退化和網(wǎng)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(tài)方程材料模型(狀態(tài)方程)結(jié)合使用。
下面是JC本構(gòu)的一般表達(dá)式，該模型中主要確定A、B、n、C和m等參數(shù)?？梢钥吹絁-C本構(gòu)的主體由三部分構(gòu)成，分別表征了材料的應(yīng)變硬化、應(yīng)變速率硬化（強(qiáng)化）以及溫度軟化，可以概括為“兩硬一軟”。
A-參考應(yīng)變率和參考溫度下的初始屈服應(yīng)力，B和n-材料應(yīng)變硬化模量和硬化指數(shù)，C-材料應(yīng)變率強(qiáng)化參數(shù)，m-材料熱軟化指數(shù)。
查幫助文檔可以知道各參數(shù)含義如下：
當(dāng)我們不考慮應(yīng)變速率和溫度影響時(shí)，該表達(dá)式就簡(jiǎn)化為下面的表達(dá)式：
如果我們確定了參數(shù)A、B和n，那么我們?cè)赼baqus中就能輸入相應(yīng)的JC參數(shù)，重點(diǎn)來(lái)了！
展開 LSDYNA鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)/構(gòu)件爆破/爆炸倒塌本構(gòu)材料參數(shù)——持續(xù)更新ing ￥88
2026.3.29更新
以下材料本構(gòu)，均為自己平時(shí)查看相關(guān)文獻(xiàn)以及幫助碩博研究生多輪測(cè)試模型總結(jié)出的材料本構(gòu)參數(shù)，可以很好的適用于框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)、冷卻塔、煙囪、水塔、橋梁等。鋼筋混凝土/巖石材料參數(shù)包含以下6中常用本構(gòu)：（
1.*MAT_PLASTIC_KINEMATIC（MAT_003混凝土/鋼筋）自帶失效；2.*MAT_CONCRETE_DAMAGE_REL3_TITLE（MAT_72R3KC本構(gòu)）可看損傷；3.*MAT_BRITTLE_DAMAGE（MAT_96混凝土）整體式模型；4.*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE（MAT_111巖石HJC）可看損傷；5.*MAT_CSCM_CONCRETE（MAT_159混凝土）可看損傷/擬靜力；
6.*MAT_RHT（MAT_272混凝土RHT）可查看損傷/沖擊荷載），以下將對(duì)以上列出的本構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，并且提供專用K文件材料本構(gòu)模板，直接導(dǎo)入參數(shù)即可（注意單位轉(zhuǎn)換）
后續(xù)我會(huì)把之前各種倒塌動(dòng)畫放上來(lái)，對(duì)應(yīng)用的是那種本構(gòu)也會(huì)一一對(duì)應(yīng)上來(lái)
單位制轉(zhuǎn)換↓↓：
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整理收集的一些銅，鋁、裝甲鋼、混凝土及陶瓷材料的本構(gòu)參數(shù)
Johson-Cook本構(gòu)A、B和n等參數(shù) ￥699
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Johnson-Cook塑性模型是一種具有硬化規(guī)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(yīng)變率變形模擬，包括大多數(shù)金屬。
通常用于絕熱瞬態(tài)動(dòng)態(tài)模擬;與Abaqus/Explicit中的Johnson-Cook動(dòng)態(tài)失效模型結(jié)合使用;Abaqus/Explicit中，可以結(jié)合拉伸破壞模型來(lái)模擬拉伸剝落或壓力斷口;可與漸進(jìn)損傷和失效模型(漸進(jìn)損傷和失效)結(jié)合使用，以指定不同的損傷起始準(zhǔn)則和損傷演化規(guī)律，同時(shí)允許材料剛度的漸進(jìn)退化和網(wǎng)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(tài)方程材料模型(狀態(tài)方程)結(jié)合使用。
下面是JC本構(gòu)的一般表達(dá)式，該模型中主要確定A、B、n、C和m等參數(shù)?？梢钥吹絁-C本構(gòu)的主體由三部分構(gòu)成，分別表征了材料的應(yīng)變硬化、應(yīng)變速率硬化（強(qiáng)化）以及溫度軟化，可以概括為“兩硬一軟”。
展開 LS-DYNA中JH-2本構(gòu)模型參數(shù)標(biāo)定詳細(xì)過(guò)程 ￥16.6
本文重點(diǎn)講述了JH-2本構(gòu)模型參數(shù)的標(biāo)定過(guò)程，過(guò)程十分詳細(xì)。還順帶在開頭提及了空氣模型的相關(guān)參數(shù)，需要的朋友可自行下載學(xué)習(xí)。
下圖為本文檔的目錄與介紹部分：
Johnson-Cook本構(gòu)參數(shù)的重要性（轉(zhuǎn)載）
原文鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/09d99b78-ceab-4799-8c88-893e1a77affa
Johnson-Cook 本構(gòu)模型和斷裂準(zhǔn)則是 Johnson 和 Cook 在上個(gè)世紀(jì)八十年代提出的，被廣泛應(yīng)用于沖擊領(lǐng)域，Johnson、Cook 等學(xué)者對(duì)等材料進(jìn)行了不同應(yīng)變率和溫度下的霍普金森拉桿、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，通過(guò)數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，標(biāo)定了 12 種材料的 Johnson-Cook 本構(gòu)模型的參數(shù)；提出了考慮了大應(yīng)變、高溫以及高應(yīng)力影響的斷裂準(zhǔn)則，并通過(guò) Taylor 撞擊試驗(yàn)與數(shù)值模擬的對(duì)比進(jìn)行驗(yàn)證。
J-C模型已經(jīng)研究得比較成熟，國(guó)內(nèi)外有諸多文獻(xiàn)發(fā)表。其將材料加工硬化效應(yīng)、應(yīng)變率效應(yīng)和溫度效應(yīng)解耦，方程形式比較簡(jiǎn)單，便于工程應(yīng)用。J-C模型已內(nèi)置在很多大型商業(yè)有限元軟件如Abaqus中，在材料加工、汽車耐撞性檢驗(yàn)、高鐵安全性測(cè)試、鳥撞飛機(jī)模擬等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，為材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了寶貴的技術(shù)參數(shù)和參考信息。但是，數(shù)值模擬的預(yù)測(cè)能力很大程度上依耐于模型參數(shù)的準(zhǔn)確性，因此必須對(duì)材料J-C模型參數(shù)進(jìn)行細(xì)致地實(shí)驗(yàn)標(biāo)定。
方程(1)和(2)右邊三項(xiàng)分別代表加工硬化效應(yīng)、應(yīng)變率效應(yīng)和溫度效應(yīng)對(duì)流動(dòng)應(yīng)力或斷裂應(yīng)變的影響。式中A、B、C、n、m以及D1- D5均為模型參數(shù)。
展開 Johnson-Cook本構(gòu)參數(shù)其重要性（轉(zhuǎn)載）
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Johnson-Cook 本構(gòu)模型和斷裂準(zhǔn)則是 Johnson 和 Cook 在上個(gè)世紀(jì)八十年代提出的，被廣泛應(yīng)用于沖擊領(lǐng)域，Johnson、Cook 等學(xué)者對(duì)等材料進(jìn)行了不同應(yīng)變率和溫度下的霍普金森拉桿、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，通過(guò)數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，標(biāo)定了 12 種材料的 Johnson-Cook 本構(gòu)模型的參數(shù)；提出了考慮了大應(yīng)變、高溫以及高應(yīng)力影響的斷裂準(zhǔn)則，并通過(guò) Taylor 撞擊試驗(yàn)與數(shù)值模擬的對(duì)比進(jìn)行驗(yàn)證。
J-C模型已經(jīng)研究得比較成熟，國(guó)內(nèi)外有諸多文獻(xiàn)發(fā)表。其將材料加工硬化效應(yīng)、應(yīng)變率效應(yīng)和溫度效應(yīng)解耦，方程形式比較簡(jiǎn)單，便于工程應(yīng)用。J-C模型已內(nèi)置在很多大型商業(yè)有限元軟件如Abaqus中，在材料加工、汽車耐撞性檢驗(yàn)、高鐵安全性測(cè)試、鳥撞飛機(jī)模擬等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，為材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了寶貴的技術(shù)參數(shù)和參考信息。但是，數(shù)值模擬的預(yù)測(cè)能力很大程度上依耐于模型參數(shù)的準(zhǔn)確性，因此必須對(duì)材料J-C模型參數(shù)進(jìn)行細(xì)致地實(shí)驗(yàn)標(biāo)定。
方程(1)和(2)右邊三項(xiàng)分別代表加工硬化效應(yīng)、應(yīng)變率效應(yīng)和溫度效應(yīng)對(duì)流動(dòng)應(yīng)力或斷裂應(yīng)變的影響。式中A、B、C、n、m以及D1- D5均為模型參數(shù)。
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Johnson-Cook 本構(gòu)模型和斷裂準(zhǔn)則是 Johnson 和 Cook 在上個(gè)世紀(jì)八十年代提出的，被廣泛應(yīng)用于沖擊領(lǐng)域，Johnson、Cook 等學(xué)者對(duì)等材料進(jìn)行了不同應(yīng)變率和溫度下的霍普金森拉桿、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，通過(guò)數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，標(biāo)定了 12 種材料的 Johnson-Cook 本構(gòu)模型的參數(shù)；提出了考慮了大應(yīng)變、高溫以及高應(yīng)力影響的斷裂準(zhǔn)則，并通過(guò) Taylor 撞擊試驗(yàn)與數(shù)值模擬的對(duì)比進(jìn)行驗(yàn)證。
J-C模型已經(jīng)研究得比較成熟，國(guó)內(nèi)外有諸多文獻(xiàn)發(fā)表。其將材料加工硬化效應(yīng)、應(yīng)變率效應(yīng)和溫度效應(yīng)解耦，方程形式比較簡(jiǎn)單，便于工程應(yīng)用。J-C模型已內(nèi)置在很多大型商業(yè)有限元軟件如Abaqus中，在材料加工、汽車耐撞性檢驗(yàn)、高鐵安全性測(cè)試、鳥撞飛機(jī)模擬等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，為材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了寶貴的技術(shù)參數(shù)和參考信息。但是，數(shù)值模擬的預(yù)測(cè)能力很大程度上依耐于模型參數(shù)的準(zhǔn)確性，因此必須對(duì)材料J-C模型參數(shù)進(jìn)行細(xì)致地實(shí)驗(yàn)標(biāo)定。
方程(1)和(2)右邊三項(xiàng)分別代表加工硬化效應(yīng)、應(yīng)變率效應(yīng)和溫度效應(yīng)對(duì)流動(dòng)應(yīng)力或斷裂應(yīng)變的影響。式中A、B、C、n、m以及D1- D5均為模型參數(shù)。
展開 基于ABAQUS的混凝土損傷本構(gòu)模型與LSDYNA的JHC本構(gòu)模型分析與研究
該參數(shù)的引入主要是為了保證塑性勢(shì)函數(shù)的連續(xù)、光滑及塑性勢(shì)函數(shù)在頂點(diǎn)處的可導(dǎo)性。本案例取值0.1。
3.Viscosity Parameter（黏度系數(shù)）是為了使材料模型在軟化階段更容易收斂，仍然保持0.1。
3.2基于ANSYS/LSDYNA的混凝土JHC損傷本構(gòu)模型
對(duì)于混凝土材料的本構(gòu)模型眾多學(xué)者進(jìn)行了深入分析研究以期望獲得一個(gè)更加準(zhǔn)確描述混凝土材料在壓縮拉伸等力學(xué)變化過(guò)程中的斷裂行為。除去上述本構(gòu)損傷模型以外，還有一種專門用來(lái)描述混凝土材料的本構(gòu)模型JHC本構(gòu)模型。然而，Abaqus自帶的材料模型中并沒(méi)有JHC本構(gòu)，其提供了內(nèi)置的子程序以供調(diào)用。為方便分析進(jìn)行，本文借助LSDYAN平臺(tái)對(duì)該本構(gòu)模型各參數(shù)含義進(jìn)行分析以了解此種本構(gòu)模型的優(yōu)勢(shì)之處，LSDYNA中對(duì)該JHC本構(gòu)參數(shù)的定義界面如圖2所示。JHC本構(gòu)模型是LSDYNA軟件材料庫(kù)中常用于模擬脆性材料的方程之一，尤其是方程中對(duì)材料的逐漸累積損傷的計(jì)算使得其能夠準(zhǔn)確模擬脆性材料的大變形、高應(yīng)變率效應(yīng)問(wèn)題。JHC本構(gòu)包括應(yīng)力應(yīng)變模型、損傷失效模型、靜水壓力模型以及多項(xiàng)式狀態(tài)方程[1-2]。
圖2 LSDYNA中的JHC混凝土本構(gòu)參數(shù)定義界面
JHC本構(gòu)模型參數(shù)見(jiàn)本案例pdf
基于ABAQUS的混凝土損傷本構(gòu)模型與LSDYNA的JHC本構(gòu)模型比較分析.pdf
分析：基于上述JHC本構(gòu)模型參數(shù)的含義理解與分析，參考陳建林教授對(duì)各個(gè)參數(shù)做出的試驗(yàn)實(shí)際標(biāo)定可以得出混凝土材料的各個(gè)JHC本構(gòu)參數(shù)具體值如表1所示[3]，試驗(yàn)中混凝土采用的素混凝土試件的質(zhì)量配比為：石膏：325#水泥：沙：水=0．1：0．9：3：0．5，所使用的砂粒粒徑不大于0.63 mm，成形后在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)壓實(shí)，然后在自然環(huán)境下干燥養(yǎng)護(hù)7天。
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