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Johnson-Cook模型材料参数及来源

材料参数及来源
1. Johnson-Cook模型简介
1) 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。
2) 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。
2. 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

（2）论文K文件中的参数
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

3. 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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