一种高强钢的Johnson-Cook本构模型构建与参数标定

摘要

为研究一种高强钢的静动态力学特性并构建Johnson-Cook本构模型，利用电子万能试验机进行了准静态压缩和拉伸试验，获取了材料在室温准静态条件下的应力-应变曲线、弹性模量和泊松比。通过分离式霍普金森压杆，在293～1 073 K 5种温度和800～2 100 s^-1 4种应变率下开展动态压缩试验，获得了材料在不同条件下的动态应力-应变曲线。最后，基于试验数据构建其Johnson-Cook本构模型，并对模型的准确性进行验证。结果表明：材料的屈服应力随着应变率的增加而增加，但增长幅度较小，应变率强化效应不显著；当应变率为1 000 s^-1时，材料的屈服应力随温度升高而显著降低。通过本构模型计算得到的应力-应变曲线与试验结果吻合良好，表明模型能够较准确地预测材料的应力行为。

关键词

静动态力学特性 / 分离式霍普金森压杆 / Johnson-Cook本构模型