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Johnson-Cook模型简介
应力由以下公式给出:
式中,为模型参数;为等效应力;为等效塑性应变;为无量纲化等效塑性应变率,为参考应变率,为试验中的应变率;为无量纲化温度,其中 为参考温度,这里取作293 K,为材料的熔点温度,为试验温度。方程右边三项分别代表等效塑性应变,应变率和温度对流动应力的影响。
断裂应变由以下公式给出:
其中,是有效断裂应变; 是输入的常数; 是应力三轴度,是平均应力。
损伤参数由以下公式给出:
式中是一个积分循环的等效塑性应变增量,是当前时间步下的有效断裂应变。损伤参数D是一个积累量,当损伤参数达到1时,发生破损,将材料单元删除。
论文中的参数
彭霞锋. 高氮合金钢的动态压缩实验及动态本构关系[D].西南交通大学,2009.
(1)论文拟合得到的参数
空冷淬火水冷淬火
空冷淬火
水冷淬火
(2)论文K文件中的参数
空冷高氮钢靶板的材
空冷高氮钢靶板的材料参数
钨合金弹体的材料的参数
Johnson-cook模型参数
参数
参数名称
钨合金
空冷高氮钢
DENS()
材料的密度
17
7.8
EX()
剪切模量
0.77
0.77
NUXY(无单位)
泊松比
0.3
0.3
()
屈服应力参数
7.9e-3
1.5e-2
()
硬化系数
5.1e-3
2.6e-2
(无单位)
硬化指数
0.27
0.82
(无单位)
应变率系数
0.015
0.009
(无单位)
温度系数
1.05
1.05
Melt Temp(开尔文)
融化温度
1.8e3
1.8e3
Room Temp(开尔文)
环境温度
293
293
Ef P1 SR
1.1e-6
1.1e-6
Specific Heat(无单位)
0.47e-5
0.47e-5
Fail Stress(无单位)
失效应力
-9
-9
D1(无单位)
此参数影响材料变形
3
3
D2(无单位)
此参数影响材料变形
0
0
D3(无单位)
此参数影响材料变形
0.78
0.78
D4(无单位)
此参数影响材料变形
0
0
D5(无单位)
此参数影响材料变形
0
0
C(无单位)
0.47
0.47
S1(无单位)
1.49
1.49
S2(无单位)
0
0
S3(无单位)
0
0
GAMAO(无单位)
Gruneisen系数
2.15
2.15
A(无单位)
一阶体积修正系数
0.46
0.46
E(0) (无单位)
0
0
V(0) (无单位)
1
1
用此参数仿真与实验结果对比
王猛. 细晶钨合金穿甲弹芯侵彻机理分析及试验研究[D].南京理工大学,2013
这篇论文中有用钨合金侵彻606装甲钢的实验数据,我们用相同的条件做仿真,对比仿真结果与实验结果,一次验证上述参数是否合理。
如图所示;在着速分别为800m/s,950m/s和1210m/s情况下侵彻深度分别为14mm,23mm和42mm。
图中红色为我们仿真的结果。由图可以看出我们的实验结果比论文中的结果偏小。但趋势和数量级还是符合的。另外论文中使用的是606装甲钢,而我们使用的是高氮钢。高氮钢的抗穿甲能力略强于606装甲钢,顾认为我们的实验结果符合预期。这套参数是合理的。
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