有限元分析法确定Johson_Cook本构方程材料参数.pdf

45 11 上 海 交 通 大 学 学 报 V ol. 45 N o . 11 20 11 11 JO U RN A L OF SH A N GH AI JIA O T O NG U N IV ERSIT Y N ov . 20 11 : 1006- 2467 ( 2011 11- 1657- 04+ 1667 Johson- Cook 1 2 2 1 董 菲 , Guenel Ger main , Jean Lou Lebrun , 李铸国 ( 1. , 200240; 2. , 49035 : 采用反演法确定了马氏体不锈钢4 10 的Jo hnso n- Cook 本构方程 料参数. 剪切实验采用 的剪切速率为 1~ 5 000 s- 1 , 温度为20~ 1 000 C. 有限元模拟在 A baqu s 软件平台上进行. 采用 Jo hnson- Cook 模型, 施加与实验相同的初始条件. 通过M at lab 非线性最小二乘法优化程序来调整 有限元模型 料参数, 找到合适值, 使得模拟得到的力- 位移曲线与实验得到曲线相吻合. 结果表 明, 所得参数都能很好地代表不锈钢 410 在高温高变形速度下的流动特性, J ohnson- Cook 模型不 能描述 料破坏阶段的行为特征. : 马氏体不锈钢; Johnso n- Co ok 模型; 反演法; 有限元分析; 参数确定; 优化 : T G113. 2 : A Ident ification of Johnson-Cook Const it ut ive Model by Finite Element Analysis D ON G Fei 1, Guenel Ge rma in2 , J ean L ou L ebr un2 , L I Zhu-g uo 1 ( 1. Schoo l o f M at er ials Science and Engineering, Shanghai J iaot ong Universit y, Shanghai 200240, China; 2. Ecole N at ionale Suprieur e dA r ts et Mtiers, L abo rato ry LA M PA , A ngers 490 35, F rance Abstract: A n inverse approach w as applied t o ident if y t he mat erial param et ers o f J ohnson- Cook co nstit utiv e equat ion w hich is largely u sed f or describing materials behav io ur in previou s condit ions . T he shear ex per-i ment s over a w ide r ange o f t emperat ures ( 20- 1 000 C and st rain rat es ( 1- 5 000 s- 1 and t he f init e ele- ment met hod simulat ions w ere carried out fo r mart ensitic st ainless st eel 4 10. T he g oal of the inv erse meth- od is t o f ind a p