基于缺口试件应力状态试验的Johnson-Cook模型参数反演标定方法

• 作者: 茹一帆 张乐乐 刘文 陈耕 窦伟元
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: Johnson-Cook本构模型 遗传算法 参数标定 6005A-T6铝合金
• 年，卷（期）: 2021,（22）
• 所属期刊栏目: 耦合材料-结构的设计与评估方法
• 页码范围: 60-70
• 页数: 11页
• 分类号: TG113
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2021.22.060

摘要

Johnson-Cook模型是适用于金属高应变率、大变形的强动载材料模型之一,其对应于材料的参数标定是模型应用的关键.由于没有考虑复杂应力状态对材料性能的影响,在不同应力状态下使用传统标定方法标定的模型进行模拟计算,计算结果与实际情况存在显著的差异.为了减小这种差异,使用6005A-T6铝合金,设计用以表征不同应力状态的缺口试件,在应变率4×10-4 s-1条件进行准静态单向拉伸试验.使用一种基于遗传算法的反演标定方法,将不同应力状态条件下的试验数据纳入到遗传算法的训练集中,以Matlab-LS-DYNA联合编程进行数据交互与集成,从而获得标定参数的最优解.结果表明,该方法标定的材料模型参数弥补了传统方法的不足,在复杂应力状态条件下具有更好的适用性.