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绘制Johnson-Cook强度模型
星期四，2011-02-03 16:59 -HS_impact
我试图绘制由Johnson-Cook强度(和最终损伤)模型描述的应力-应变曲线。强度模型定义为:
σ= [A + Bεn] [1 + C ln(ε_dot *)] [1 - t * m]
式中，A、B、C、n、m为材料常数，ε_dot*为无量纲应变速率，T*为同源温度，其中T*=(T- t0)/(Tmelt-T0)
为了计算热软化(J-C模型最后一个括号中的项)，我需要确定与应力(和应变)增加相关的温度升高。我用的是下面的等式:
ΔT=∫Χ (σ/(ρ*cp)) dε
其中Χ是泰勒-昆尼系数(我把它设为0.9)，ρ是密度，cp是比热。
所以我的问题是，为了计算热软化，我需要计算出温度的增加——但这取决于应力!有人能帮我画出这个模式吗?我能想到的唯一方法就是用σ重新排列ΔT方程，然后建立某种最小化函数其中ΔT或T*是变量。我试过在MATLAB中使用fminsearch命令这样做，但它不起作用。
任何帮助都会非常感激!!
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 Johnson-Cook塑性曲线 |
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评论
回复:绘制Johnson-Cook强度模型
答案取决于你想要达到什么目标，以及你最初是如何获得这些参数的。
J-C参数通常是通过拟合大量的实验真应力与真应变图来确定的。这些实验有些是在名义上的等温条件下进行的，有些是在绝热条件下进行的。在这些条件下进行温度测量是很困难的，如果不是几乎不可能的话。在不了解温度作为时间函数的情况下，热软化效应不能从应力-应变曲线中扣除。
因此，对于给定的塑性应变、应变速率和温度，J-C参数已经内置了温度效应(包括热软化)。
然而，当你试图模拟一些复杂的东西时，比如泰勒冲击试验，一个材料点的塑性应变和应变率可能与相邻点大不相同。此外，应变率很少是恒定的，在许多情况下，由于能量通过塑性变形消散，温度会升高。
处理变应变率的常用方法是求解动量方程，并根据局部速度梯度估计应变率。
处理可变温度就是从一个参考温度开始，在那个温度下做所有的计算。然后求解能量方程(T方程)，并在保持应力不变的情况下，利用塑性应变的增量计算温度的增量。在进入下一个时间步之前，T的增量用来更新温度。这个过程相当于把耦合的动量和能量方程分成两部分。大量的研究讨论了与这类“算子分裂”相关的数值问题。
——Biswajit
复制曲线
我想做的是重现约翰逊-库克1985年发表在《工程断裂力学》上的4340钢曲线。为材料定义了以下参数:
A=792 MPa, B=510 MPa, n=0.26, C=0.014, m=1.03，参考应变速率ε_dot*为1.0 /s。我用293K的室温，1793K的熔化温度。本文假设是绝热压缩，所以我设置泰勒-昆尼系数Χ等于1.0。
绘制了1.0、10.0和100.0三种应变率下的曲线。我尝试了两种不同的方法，但都不符合文章中的曲线。
在第一种方法中，我试着应用我从你帖子的最后一段中理解的东西。这是……计算恒定温度下的应力(即仅使用J-C方程中的前两项)，然后确定相关的温度增量，并使用它来更新下一个塑性应变增量时的应力。这与你的解决方案不同，因为我的计算不像在代码中那样依赖于时间，所以这里有一些方差。曲线形状与出版物中相似，但没有达到最大应力值。
在第二种方法中，我根据应力重新排列了delta方程，并编写了最小化脚本，以找到与塑性应变增加相关的温度增加，从而给出相同的应力值(在J-C模型和delta方程中)。再一次，曲线形状被复制，但它未能达到J-C期刊文章中绘制的最大应力值。
我会附上我的Excel工作表。
再次感谢您的帮助!
Re:再现曲线
你的方法似乎还可以。祝贺你的一个罕见的尝试，以重现原来的JC曲线。
我记得在温度的时间积分中必须使用非常小的步骤，但是对于恒定应变率测试，得到了相当好的结果。小于10^(-6)的delta会得到非常精确的结果。这种差异令人费解。
——Biswajit
PP在零下30℃的跌落试验
正常的
0
假
假
假
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亲爱的
所有人,
我想研究聚丙烯在-30℃时的滴入行为
牵牛星电台的高度为1.2米。我有两个问题:
问1:Johnson/Cook模型是我的应用程序的正确选择吗?
我看到很多人在他们的出版物中使用这个模型。但我担心的是
这是聚丙烯的好模型，因为它是热塑性塑料?我有
从Abacus和他们的材料数据库中检查了材料模型
说它只适用于金属。我可以从这个模型中看出
考虑应变速率、温度和硬化的影响。
Q2:我必须进行哪些测试才能获得模型的材料数据?
拉伸，压缩等以及这些测试必须在什么温度下进行
进行了吗?我是否可以在室温和a下进行测试
特定的应变率，然后输入这些数据，我的模型就会考虑
考虑温度和应变率的变化
边界条件等。我真的不明白它是怎么工作的。
如果有人能写信告诉我这件事，我将不胜感激。
非常感谢
致以最亲切的问候
舍希德
JC模型:参数C确定
我有高速拉伸测试的应力与应变数据
以1m /s、5m /s、10m /s、15m /s的速度进行试验
(对应应变速率分别为31.25、156.25、312.5、468.75 /S)
我不知道如何从测试结果中确定参数C
你能建议我如何在JC模型中找到参数C吗
阿伦