工程师平台
Johnson-Cook 参数库

6061-T6 铝合金

T6 固溶时效态 · Abaqus 材料名 Al_6061_T6_JC

下载这一条(JSON)
这组参数标定时用的温度单位是 KJC 参数按标定时的温度单位配套使用,换单位需要整套重新标定,不能加减 273 换算。 下面表里的熔点与参考温度都按 K 填, 模型里的温度场(初始温度、预定义场、热分析结果)必须用同一套。

密度与弹性

density2.7e-9t/mm³,tonne-mm-s 单位制
E68900MPa
ν0.33泊松比

Johnson-Cook 硬化

σ = (A + B·εⁿ) · (1 + C·ln(ε̇/ε̇₀)) · (1 − ((T−T₀)/(T_melt−T₀))^m)

A324MPa,参考条件下的屈服强度
B114MPa,硬化模量
n0.42硬化指数,无量纲
m1.34热软化指数,无量纲
T_melt925熔点,K。超过它 Abaqus 认为材料完全失去承载能力
T₀293参考温度(转变温度),K。低于它不计温度软化

在 Abaqus 里对应 Plastic 里选 Hardening: Johnson-Cook。插件会自动写成hardening=JOHNSON_COOK,不用手填。

应变率相关

C0.002应变率敏感系数,无量纲
ε̇₀1参考应变率,1/s。公式里 ln(ε̇/ε̇₀) 的分母

准静态分析里这一项基本不起作用(ε̇ ≈ ε̇₀ 时括号内为 1)。 它是给冲击、切削、跌落这类高应变率问题用的。

Johnson-Cook 失效

ε_f = (d1 + d2·exp(d3·σ*)) · (1 + d4·ln(ε̇/ε̇₀)) · (1 + d5·T*)

d1-0.77
d21.45
d3-0.47应力三轴度项的指数系数
d40应变率项
d51.6温度项
ε̇₀1失效式用的参考应变率,1/s。不一定与硬化式同值,按出处原文
fractureEnergy15断裂能,mJ/mm²。损伤演化按能量准则

d1 或 d3 是负数,这不是抄错。JC 失效式里 d1 是常数项、d3 乘在 exp 上,两者的符号取决于拟合,负值在文献里很常见。 Abaqus 也不要求它们为正。如果你手上的资料给的全是正数,先确认它用的是不是同一个符号约定 (有些文献把 exp(d3·σ*) 写成 exp(−d3·σ*))。

失效要生效还得两个前提:单元类型支持单元删除,且 Step 里开了 Element deletion。只填参数不设这两项,模型会一直算下去不破坏。

数据出处

插件 1.5.0 自带样例 materials_sample.json 的 Al_6061_T6 条目,原样收录,未作改动。

d1 = −0.77、d3 = −0.47 都是负数,这是 JC 失效参数的正常情况,不是符号写反。d4 = 0 是标定出来的真值,不是缺失占位。旁证:Mohamed 等 2019(Engineering, Technology & Applied Science Research 9(5) 4830-4834,Al 6061-T6 温热拉深损伤模拟,DOI 10.48084/etasr.2967)用的是同一套 A/B/n/m 和同一套 d1~d5,只有 C 写成 0.0083、熔点写成 582 °C。两处对不上的地方我们没动样例值,照样例原样收。

这是公开文献里的标定值,只在原文的应变率与温度区间内可信。 正式设计请以自己的试验数据为准。

导入需要 Abaqus 材料参数导入插件 1.2.1 及以上版本。插件说明。也可以看复合材料参数库