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JC漸進損傷本構是研究切削中的重要本構模型，主要包括材料硬化和損傷兩部分：其中，原始JC的硬化部分本構為； 材料屈服應力的硬化解耦為三部分獨立的效應：應變硬化、應變率硬化以及熱軟化。

1、 引言本教學聚焦于金屬切削加工領域，通過 Abaqus 有限元分析軟件開展三維切削過程仿真建模實踐教學。

在Abaqus的Explicit模塊下，有兩種金屬切削仿真的方法，一種是用溫度-變形耦合算法，另一種是任意拉格朗日-歐拉算法，本文使用前者。Johnson-Cook 本構模型 Johnson-Cook 本構模型和斷裂準則誕生于上世紀八十年代，由Johnson和Cook提出，現被廣泛應用于沖擊領域。

圖2 文章的主要框架1）系統介紹了仿真方法，材料的本構模型，摩擦模型，損傷模型及其修正模型的適用條件和預測精度，為建立符合真實切削狀態的有限元模型提供依據。a）對比了各種仿真方法對切屑形態、切削力殘余應力等仿真結果的準確性。

表1　刀具規格（單位：mm） 圖1　銑刀模型表2　刀具物理參數2.2 鎢鉬合金材料本構模型本文的仿真工件材料為鎢鉬合金，主要物理和力學性能參數見表3[4]。表3　鎢鉬合金材料物理參數在金屬切削加工過程中，多數情況下材料是在高溫、高應變和高應變速率的情況下發生彈塑性變形的，所以要建立合理的材料模型，也是模擬成功的關鍵步驟。

表1　刀具規格（單位：mm） 圖1　銑刀模型表2　刀具物理參數2.2 鎢鉬合金材料本構模型本文的仿真工件材料為鎢鉬合金，主要物理和力學性能參數見表3[4]。表3　鎢鉬合金材料物理參數在金屬切削加工過程中，多數情況下材料是在高溫、高應變和高應變速率的情況下發生彈塑性變形的，所以要建立合理的材料模型，也是模擬成功的關鍵步驟。

待切削工件采用歐拉類型進行建模，創建計算域并對其進行切分。 二、創建材料銑削是一個高速動態的過程，需同時考慮應變、應變率及溫度對被切削材料的影響，因此工件采用J-C本構。

待切削材料下端固定，刀頭向右定義一定的位移，本例定義60 09 提交作業與可視化

DP本構多用來模擬巖土材料（粒狀土壤和巖石），擴展DP本構給出的應力與壓力的關系也與JH本構中未損傷時應力與壓力的關系類似，其損傷段定義采用等效塑性應變與應力三軸度的對應關系進行定義，狀態方程采用Mie-Grüneisen形式（詳見Abaqus相應部分幫助）。Abaqus官方幫助中給出的JHB本構模型參數如表1所示。其中標紅部分與Abaqus幫助（2021版本）不同，應為幫助原文疏漏。

目前，除了PLAXIS、ZSoil等少數有限元軟件已嵌入HS模型，其他軟件使用該本構仍需自行開發編寫相關程序。ABAQUS軟件在求解巖土等非線性問題上有突出的優勢，有能為用戶提供編寫自定義本構模型的二次開發平臺。

案例介紹了ABAQUS 熱結構耦合顯示動力學三維正交切削分析。本案例操作過程詳細，并且完整得提供了分析相關所有的文檔和分析文件。 ?

本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生3、與切削工藝相關的工程師你會得到什么：1、掌握二維模型的繪制2、掌握熱結構耦合顯示動力學分析相關的材料參數設置3、理解動力學分析步的建立4、學習切削相關的相互關系的設置5、了解顯示動力學網格的劃分6、學習結果后處理的查看與對比案例介紹：所使用軟件為ABAQUS2018

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