一种确定材料Johnson-Cook动态本构模型的方法技术

本发明专利技术提供了一种确定材料Johnson

【技术实现步骤摘要】
一种确定材料Johnson
‑
Cook动态本构模型的方法


[0001]本专利技术涉及材料力学行为的模拟仿真
，具体涉及一种确定材料Johnson
‑
Cook动态本构模型的方法。

技术介绍

[0002]在汽车、航空航天、军事国防等许多重要领域都涉及材料动态力学行为，其中的关键部件在冲击变形下常常伴随高温、高压等瞬态过程。然而，选取的材料在这一极端条件下是否满足要求是一个亟待解决的问题。相对于传统实验方法的成本高、周期长，通过模拟仿真技术可以快速高效的得到答案，其中的基础和前提是找到一个能够准确描述材料在高应变率和宽温度范围内力学行为的本构关系。
[0003]Johnson
‑
Cook（J
‑
C）动态本构模型是Johnson和Cook于1983年建立的一种经验模型。J
‑
C动态本构关系由于形式简单、参数容易标定而被广泛应用，并被嵌入ABAQUS、ANSYS等商用有限元软件中。J
‑
C动态本构关系认为金属的等效流动应力可表示为等效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定材料Johnson
‑
Cook动态本构模型的方法，其特征在于，首先获得待测材料在每组工况下的拉伸试验数据，然后读取待测材料在对应工况下的真实塑形段曲线，确定Johnson
‑
Cook动态本构模型中的参数，设置收敛阈值并迭代，直至Johnson
‑
Cook动态本构模型中的参数与上一代参数相比小于等于设定的收敛阈值时判定迭代结束，输出结果，完成拟合，最后对得出的Johnson
‑
Cook动态本构模型参数进行评估，得出可准确预测该材料的力学行为。2.如权利要求1所述的确定材料Johnson
‑
Cook动态本构模型的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：1）获得待测材料在六组试验工况下的应力
‑
应变曲线，且六组试验工况分别为：第一组试验工况为应变率1.0
×
10
‑3s
‑1、温度25℃,第二组试验工况为应变率1.0
×
10
‑3s
‑1、温度0.15T
m
,第三组试验工况为应变率1.0
×
10
‑3s
‑1、温度0.30T
m
,第四组试验工况为应变率5.0
×
102s
‑1、温度25℃,第五组试验工况为应变率4.0
×
103s
‑1、温度25℃,来标定Johnson
‑
Cook动态本构参数，第六组试验工况为应变率1.5
×
102s
‑1、温度25℃；2)设定第一组试验工况为参考试验工况,在参考试验工况下将下式（1）中的Johnson
‑
Cook动态本构模型简化为式（2），读取待测材料在参考试验工况下的真实屈服应力，确定式（2）中Johnson
‑
Cook动态本构模型中的参数 ；读取参考试验工况中的塑形段，通过最小二乘法拟合出Johnson
‑
Cook动态本构模型中的应变硬化系数和应变硬化指数，记为和；
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（1）；
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（2）；其中上式（1）中为等效流动应力,为等效塑性应变；为无量纲塑性应变率，其中为塑性应变率，为参考应变率；为无量纲温度，其中为当前工况中的温度，为材料熔化温度，为参考试验工况中的温度,为参考试验工况下的屈服应力;3)在参考试验工况的参考温度25℃下，上式（1）中的Johnson
‑
Cook动态本构模型简化为下式（3）;读取待测材料在第四组试验工况和第五组试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴兰宏，张洧菡，李统，乔禹，陈艳，汪海英，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：