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簡論金屬材料JC本構(gòu)模型的精確性

周琳; 王子豪; 文鶴鳴 中國科學技術(shù)大學中科院材料力學行為和設(shè)計重點實驗室; 安徽合肥230027
  • jc本構(gòu)模型
  • 金屬
  • 應(yīng)變率效應(yīng)
  • 溫度效應(yīng)
  • 失效準則

摘要:通過比較JC模型預(yù)測結(jié)果與6種金屬(2024-T351鋁合金、6061-T6鋁合金、OFHC無氧銅、4340高強鋼、Ti-6Al-4V鈦合金和Q235軟鋼)在不同應(yīng)變率及溫度下的實驗數(shù)據(jù),對JC本構(gòu)模型的精確性進行了關(guān)鍵評估。為了進一步評估其精確性,采用JC本構(gòu)模型和失效準則對平頭彈正撞2024-T351鋁合金靶板進行數(shù)值模擬,并與實驗結(jié)果比較。結(jié)果表明:JC本構(gòu)模型只適用于中、低應(yīng)變率和溫度下的Mises材料,對非Mises材料該模型預(yù)測的剪切應(yīng)力-應(yīng)變曲線和失效與實驗結(jié)果吻合較差;同時,JC本構(gòu)模型的精度隨應(yīng)變率和溫度的提高而降低,特別是在高應(yīng)變率條件下利用實驗得到的動態(tài)增強因子進行相應(yīng)數(shù)值模擬時,所得計算結(jié)果與彈道穿透實驗結(jié)果不一致,說明其表達式(即準靜態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系×動態(tài)增強因子)是不恰當?shù)摹?/p>

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