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下面是JC本構的一般表達式，該模型中主要確定A、B、n、C和m等參數。可以看到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、應變速率硬化（強化）以及溫度軟化，可以概括為“兩硬一軟”。A-參考應變率和參考溫度下的初始屈服應力，B和n-材料應變硬化模量和硬化指數，C-材料應變率強化參數，m-材料熱軟化指數。

Steinberg-Guinan-Lund（SGL）模型：該模型可以模擬材料在高速沖擊負荷下的應變硬化和失效行為，并考慮了材料在高應變率下的非線性行為和溫度效應。 其中雙參數Johnson-Cook模型（JC模型）是一種廣泛應用于高速沖擊試驗的材料塑性本構模型。其優勢包括： 能夠較好地描述材料在高應變率下的應變硬化和失效行為。

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。

Mooney?Rivlin是一個比較經典的橡膠本構模型，使用它幾乎可以模擬所有橡膠材料的力學行為，其適用于中、小變形，一般可應用于應變約為100%(拉)和30%（壓）的情況。在仿真分析中使用較簡單、應用最廣泛、精度可接受的應變能密度函數首選Mooney?Rivlin模型，其是可表達接近不可壓縮天然橡膠應力應變特性的較合理的橡膠本構模型。

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。

0 內容介紹總結了本人對于Johnson-Cook塑性本構的認識，本帖提供了適用于ABAQUS的JC_VUMAT（代碼內有詳細介紹）。1 Johnson-Cook塑性本構簡介在固體力學范疇內，材料的本構關系是專指力與固體材料在力作用下產生變形之間的關系，即材料的流動應力與應變、應變率和溫度等變形參數之間的數學函數關系。

本構模型采用經典老演員JC模型描述本案例的彈塑性本構： 為了模擬結構破壞，采用如下準則判斷單元完全失效，滿足其一即可：（1）材料Mises應力達到極限值；（2）材料極限應變達到極限值。

當我們用abaqus模擬沖擊動力學問題時，經常會考慮使用Johson-Cook本構，而正確輸入材料本構的各參數，對我們的仿真結果意義重大，今天我們就來介紹下abaqus中JC本構的各參數識別問題。 Johnson-Cook塑性模型是一種具有硬化規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變率變形模擬，包括大多數金屬。

各向同性硬化von Mises率無關彈塑性本構理論以及umat源代碼1 本構理論1.1 率形式對于各向同性線彈性材料，其本構方程為：式中假設了應變張量可以分解為彈性應變和塑性應變兩部分：因此塑性本構的關鍵在于計算塑性應變的演化。

2025/11/29：今天上來一看有同學買了，所以我有興趣在原有文件基礎上，做了一些調整，可以讓大家更好的使用這個本構，主要做出了以下修改：1??原有二折線本構的極限應變取得不高，我這次改到了100倍的屈服應變。2??原有的幾種本構取的點數太多了，其實不需要太多的點數，本構取點太多會導致模型計算量大，少取一些點對模型結果基本沒影響，abaqus軟件會自動在兩個點之間取插值。

在專業參數模式下的抗壓強度、峰值壓應變、抗拉強度、峰值拉應變參數請參考《混凝土結構設計標準》中附錄C.2.3~C.2.4節規定，也可參考其他文獻資料或自行進行混凝土本構試驗確定。 點擊保存圖像按鈕即可保存當前繪制的應力應變曲線圖像文件。 其中應力應變曲線中虛線部分的起點坐標為(εcu, 0.5fc,r)。

同時該模型可以考慮應變率效應，即等效應力表示為等效塑性應變表示為epsilon_0和C是材料參數。考慮應變率的Johnson-cook塑性本構模型可以寫為以上塑性本構模型可以在顯式和隱式中進行定義，但動態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變率變形，Johnson-cook動態失效模型，基于單元積分點處的等效塑性應變值；假設當損傷參數超過1時發生失效。

（3） 收斂性表現Mooney-Rivlin 模型：因本構關系簡單，在幾何非線性打開、增量步合理設置的前提下，收斂率可達 95% 以上，極少出現 “迭代終止” 問題。UHYPER.for 子程序：收斂性依賴子程序的導數連續性（如應變能密度函數對主伸長比的二階偏導需連續），若函數編寫存在間斷點，收斂率可能降至 70% 以下。

2 應力更新計算方法優化ABAQUS中編寫自定義本構模型需要推導出在笛卡爾三維（或二維）坐標系下單元積分點的雅可比矩陣DDSDDE，即求解出該積分點各應力增量對應變增量的變化率?σ/?ε，并據此對該增量步的總應力和狀態變量進行更新、輸出，通過接口返回ABAQUS主程序[6]。

1 陶瓷本構模型簡介陶瓷是一種典型的脆性材料，可采用Wilkins、Rajendran-Grove、Johnson-Holmquist（JH）和Deshpande-Evans本構模型描述其在高應變率加載下的響應情況，其中JH模型是目前數值計算領域應用最為廣泛的陶瓷本構模型，如圖1所示。

陶瓷是一種典型的脆性材料，可采用Wilkins、Rajendran-Grove、Johnson-Holmquist（JH）和Deshpande-Evans本構模型描述其在高應變率加載下的響應情況，其中JH模型是目前數值計算領域應用最為廣泛的陶瓷本構模型，如圖1所示。

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

類型二：應變率修正的單晶唯象本構方程（類似于JC的修改形式，考慮溫度和應變率）類型三：考慮熱激活和位錯密度的物理本構模型作者詳細探討了三種模型的差異性和預測能力，并對物理模型的參數給出了大概的區間以及參數的影響，對于使用位錯密度模型提供了很好的范例三類模型的預測結果如下所示：模型一的預測結果模型二的預測結果模型三的預測結果

為方便分析進行，本文借助LSDYAN平臺對該本構模型各參數含義進行分析以了解此種本構模型的優勢之處，LSDYNA中對該JHC本構參數的定義界面如圖2所示。JHC本構模型是LSDYNA軟件材料庫中常用于模擬脆性材料的方程之一，尤其是方程中對材料的逐漸累積損傷的計算使得其能夠準確模擬脆性材料的大變形、高應變率效應問題。