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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(lài)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。

0 內(nèi)容介紹總結(jié)了本人對(duì)于Johnson-Cook塑性本構(gòu)的認(rèn)識(shí)，本帖提供了適用于ABAQUS的JC_VUMAT（代碼內(nèi)有詳細(xì)介紹）。1 Johnson-Cook塑性本構(gòu)簡(jiǎn)介在固體力學(xué)范疇內(nèi)，材料的本構(gòu)關(guān)系是專(zhuān)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(dòng)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(xiě)為以上塑性本構(gòu)模型可以在顯式和隱式中進(jìn)行定義，但動(dòng)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(dòng)態(tài)失效模型，基于單元積分點(diǎn)處的等效塑性應(yīng)變值；假設(shè)當(dāng)損傷參數(shù)超過(guò)1時(shí)發(fā)生失效。

在運(yùn)用JC本構(gòu)模型的時(shí)候，不知如何控制損傷開(kāi)始的位置，在學(xué)習(xí)總結(jié)之后分享出來(lái)，希望和大家一起進(jìn)步。JC本構(gòu)模型包括塑性硬化段和損傷演化段1 JC本構(gòu)——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(shù)，等號(hào)右側(cè)第二個(gè)括號(hào)與第三個(gè)括號(hào)分別是應(yīng)變率和溫度對(duì)于塑性硬化段的影響。

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(lài)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)模型參數(shù)反演1. 導(dǎo)讀Johnson-Cook本構(gòu)模型是由Johnson和Cook通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)提出來(lái)的，常用于鳥(niǎo)撞擊實(shí)驗(yàn)、汽車(chē)碰撞、霍普金森桿等沖擊領(lǐng)域。J-C模型通過(guò)上述簡(jiǎn)單表達(dá)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(jì)提供了寶貴的技術(shù)參數(shù)和參考信息。

另外，擬合的曲線(xiàn)和實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)均會(huì)在圖片中顯示出來(lái)，可以對(duì)比其重合度，測(cè)試哪種本構(gòu)更適合。下載地址：Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型

ABAQUS 中自有的 Johnson-Cook 模型只能應(yīng)用于顯式 ABAQUS/Explicit 程序中，而我們 希望能在隱式 ABAQUS/Standard 程序中更精確的實(shí)現(xiàn)本構(gòu)積分，而且應(yīng)用

另外，擬合的曲線(xiàn)和實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)均會(huì)在圖片中顯示出來(lái)，可以對(duì)比其重合度，測(cè)試哪種本構(gòu)更適合。下載地址：Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型

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。

其中雙參數(shù)Johnson-Cook模型（JC模型）是一種廣泛應(yīng)用于高速?zèng)_擊試驗(yàn)的材料塑性本構(gòu)模型。其優(yōu)勢(shì)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?zèng)_擊負(fù)荷下的應(yīng)變硬化和動(dòng)態(tài)失效過(guò)程，能夠較好地預(yù)測(cè)材料的變形和破壞行為。 可以考慮材料的溫度效應(yīng)。

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(yàn)，并根據(jù)仿真軟件不同的材料本構(gòu)要求，可能會(huì)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(cè)試。

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(zhuān)門(mén)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。

*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICS材料本構(gòu)可以模擬玻璃、陶瓷等脆性材料，配合*MAT_ADD_EROSION定義材料失效，但在Workbench中不支持此類(lèi)材料本構(gòu)，我們?cè)贚S-Prepost輸入*MAT__JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICS和*MAT_ADD_EROSION參數(shù)，如圖1-圖2所示，并生成相應(yīng)的K文件，如圖3所示，為后續(xù)在workbench

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(yàn)，并根據(jù)仿真軟件不同的材料本構(gòu)要求，可能會(huì)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(cè)試。

圖1 MAT 168號(hào)材料卡片（2）基于唯象理論構(gòu)建的本構(gòu)模型：基于Johnson-Cook模型、G'Shell-Jonas模型，Matsuka模型和Brook模型，建立了適用聚合物的唯象本構(gòu)模型，該模型的優(yōu)勢(shì)在于只需要三根不同溫度和加載速率下的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)上的五個(gè)應(yīng)力應(yīng)變點(diǎn)(三個(gè)點(diǎn)位于同一應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)，另外一個(gè)點(diǎn)為相同溫度下不同應(yīng)變率同一應(yīng)變下的點(diǎn)，最后一個(gè)點(diǎn)為不同溫度下同一應(yīng)變率下相同應(yīng)變對(duì)應(yīng)的點(diǎn)