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0 內(nèi)容介紹總結(jié)了本人對于Johnson-Cook塑性本構(gòu)的認識，本帖提供了適用于ABAQUS的JC_VUMAT（代碼內(nèi)有詳細介紹）。1 Johnson-Cook塑性本構(gòu)簡介在固體力學(xué)范疇內(nèi)，材料的本構(gòu)關(guān)系是專指力與固體材料在力作用下產(chǎn)生變形之間的關(guān)系，即材料的流動應(yīng)力與應(yīng)變、應(yīng)變率和溫度等變形參數(shù)之間的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系。

考慮應(yīng)變率的Johnson-cook塑性本構(gòu)模型可以寫為以上塑性本構(gòu)模型可以在顯式和隱式中進行定義，但動態(tài)失效模型僅在顯式求解器中提供，該模型僅適用于金屬的高應(yīng)變率變形，Johnson-cook動態(tài)失效模型，基于單元積分點處的等效塑性應(yīng)變值；假設(shè)當(dāng)損傷參數(shù)超過1時發(fā)生失效。

Johnson-Cook本構(gòu)模型參數(shù)反演1. 導(dǎo)讀Johnson-Cook本構(gòu)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(lǐng)域。J-C模型通過上述簡單表達式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，因此非常便于工程應(yīng)用。J-C模型已內(nèi)置在Abaqus中，可以直接調(diào)用，為材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了寶貴的技術(shù)參數(shù)和參考信息。

1 Johnson-Cook 強化模型簡介 Johnson-Cook（JC）模型用來模擬高應(yīng)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(yīng)變硬化，應(yīng)變率硬化和溫度軟化。

1.J-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)變速率強化以及熱軟化。2.模型全方位考慮了流變應(yīng)力與應(yīng)變、應(yīng)變速率以及溫度之間的關(guān)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(gòu)，采用簡單的乘積形式將三項聯(lián)立，說明模型只是單獨考慮了應(yīng)變、應(yīng)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

當(dāng)我們用abaqus模擬沖擊動力學(xué)問題時，經(jīng)常會考慮使用Johson-Cook本構(gòu)，而正確輸入材料本構(gòu)的各參數(shù)，對我們的仿真結(jié)果意義重大，今天我們就來介紹下abaqus中JC本構(gòu)的各參數(shù)識別問題。 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。

of the form上面的英文是幫助文檔中對于 Johnson-Cook 損傷準(zhǔn)則的解釋，具體意思：下面的公式是定義損傷起始/萌生時的等效塑性應(yīng)變，當(dāng)達到損傷起始等效塑性應(yīng)變，材料就會發(fā)生損傷。

<div contenteditable="false" width="100%"> <figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202412/attachment/d7964ffb68694a9f935333b9985df9b0.png" style="text-align: center"> <img

當(dāng)我們用abaqus模擬沖擊動力學(xué)問題時，經(jīng)常會考慮使用Johson-Cook本構(gòu)，而正確輸入材料本構(gòu)的各參數(shù)，對我們的仿真結(jié)果意義重大，今天我們就來介紹下abaqus中JC本構(gòu)的各參數(shù)識別問題。 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。

Johnson-Cook 本構(gòu)模型 Johnson-Cook 本構(gòu)模型和斷裂準(zhǔn)則誕生于上世紀(jì)八十年代，由Johnson和Cook提出，現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于沖擊領(lǐng)域。

ABAQUS_Standard用戶材料子程序?qū)嵗?pdf

其中雙參數(shù)Johnson-Cook模型（JC模型）是一種廣泛應(yīng)用于高速沖擊試驗的材料塑性本構(gòu)模型。其優(yōu)勢包括： 能夠較好地描述材料在高應(yīng)變率下的應(yīng)變硬化和失效行為。該模型可以描述材料在高速沖擊負荷下的應(yīng)變硬化和動態(tài)失效過程，能夠較好地預(yù)測材料的變形和破壞行為。 可以考慮材料的溫度效應(yīng)。

視頻1 射流的速度場 視頻2 標(biāo)靶的等效塑性變形 視頻3 整體模型的溫度場本案例知識點：1、RPG-7火箭殼體為鋼材，采用Johnson-cook塑性及損傷本構(gòu)，考慮溫度場2、圓錐形藥罩為紫銅，采用Johnson-cook塑性及損傷本構(gòu)，考慮溫度場3、標(biāo)靶為鋼材，采用延性損傷本構(gòu)，考慮溫度場4、模型采用CEL

如果需要考慮材料失效模型，比如GISSMO，DIEM，MMC或Johnson-Cook模型，則需要再多做一些其他試驗，并根據(jù)仿真軟件不同的材料本構(gòu)要求，可能會涉及到材料各向異性的樣件取樣，及不同溫度下的材料力學(xué)性能測試。