ABAQUS-Standard用户材料子程序实例-Johnson-Cook金属本构模型卢剑锋庄茁.pdf

节选段落一：
ABAQUS 软件 2003 年度用户年会论文集
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ABAQUS/Standard 用户材料子程序实例
�Johnson-Cook 金属本构模型
卢剑锋 庄茁* 张帆
清华大学工程力学系 北京 100084
摘要�用户材料子程序是 ABAQUS 提供给用户定义自己的材料属性的 Fortran 程序接口�使用
户能使用 ABAQUS 材料库中没有定义的材料模型。


节选段落二：
ABAQUS 中自有的 Johnson-Cook 模型只能应用于显式 ABAQUS/Explicit 程序中�而我们
希望能在隐式 ABAQUS/Standard 程序中更精确的实现本构积分�而且应用 Johnson-Cook 模型
的修正形式。这就需要通过 ABAQUS/Standard 的用户材料子程序 UMAT 编程实现。在 UMAT
编程中使用了率相关塑性理论以及完全隐式的应力更新算法。
1 Johnson-Cook 强化模型简介
Johnson-Cook�JC�模型用来模拟高应变率下的金属材料。JC 强化模型表示为三项的乘积�
分别反映了应变硬化�应变率硬化和温度软化。


节选段落三：
试件采用用户在 UMAT 中自定义材料�材料参数如表 3 所示�其中 Johnson-Cook 模型
中参数的数值来源于前面的数值拟合程序。
表 3 试件的材料定义
Johnson-Cook 模型参数
性
质
密度
[Kg/m3
]
杨氏模
量
[MPa]
泊
松
比
A
[MPa
]
B
[MPa]
n C M
数
值
2.7×103 68.0×103 0.33
66.56
2
108.85
3
0.23
8
0.029 0.5
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ABAQUS 软件 2003 年度用户年会论文集
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边界条件
为了保证 SHPB 实验的要求�在二维模型中施加了必要的边界条件。