Explicit-динамика: скоростная чувствительность Джонсона–Кука (медь)

Explicit-динамика (модель материала)PASS · 0.04%

Напряжение при пластической деформации 2 % меди OFHC на двух скоростях деформации, 10 и 1000 1/с, при опорной скорости 10 1/с. Отношение обязано равняться скоростному множителю Джонсона–Кука 1 + C ln(1000/10). Explicit-солвер берёт мгновенную скорость пластической деформации шага (неявный Эйлер вязкопластического закона); исследование по числу шагов показывает независимость результата от шага.

Допуск:: 5%

Запустить расчёт в WebCAEВойдите или зарегистрируйтесь, чтобы сразу открыть эту модель в WebCAE

Запустить расчёт в WebCAE

Постановка задачи

Геометрия: Стержень 10 × 1 × 1 мм, тетраэдральная сетка (Netgen), грань x = 0 — плоскость симметрии.
Материал: Медь OFHC: E = 124 ГПа, ν = 0.34, ρ = 8960 кг/м³; Джонсон–Кук A = 90 МПа, B = 292 МПа, n = 0.31, C = 0.025, опорная скорость 10 1/с, изотермически (без разогрева).
Граничные условия: Грань x = 10 мм движется с заданной скоростью: разгон длительностью около 12 % времени нагружения (много больше времени пробега волны 2 мкс), затем постоянная, для скоростей 10 и 1000 1/с.
Контрольная величина: Напряжение при εp = 2 % (интерполяция по пяти моментам около него) для каждой скорости; отношение σ(1000)/σ(10) и σ(10) против A + B·εp^n.

Терминал WebCAE

Вставьте команды в панель Terminal в WebCAE. Скрипт использует штатный текстовый DSL приложения; команды выполняются построчно:

units mm
material E=124e9 nu=0.34 density=8960 plasticity=jc A=90e6 B=292e6 n=0.31 C=0.025 m=1.09 tmelt=1356 epsdot0=10
box dx=10 dy=1 dz=1
mesh tet size=1
bc explicit_symmetry surface number 1
explicit endTime=0.0025449000 dtScale=0.8 saveStride=10 bulkQ1=0 bulkQ2=0
bc explicit_motion surface number 2 direction 1 0 0 velocity="0:0;0.000270000:100;0.0025449000:100"
solve explicit
probe explicit_von_mises time=0.00225500000 id="s10_0"
probe explicit_plastic_strain time=0.00225500000 id="p10_0"
probe explicit_von_mises time=0.00231500000 id="s10_1"
probe explicit_plastic_strain time=0.00231500000 id="p10_1"
probe explicit_von_mises time=0.00237500000 id="s10_2"
probe explicit_plastic_strain time=0.00237500000 id="p10_2"
probe explicit_von_mises time=0.00243500000 id="s10_3"
probe explicit_plastic_strain time=0.00243500000 id="p10_3"
probe explicit_von_mises time=0.00249500000 id="s10_4"
probe explicit_plastic_strain time=0.00249500000 id="p10_4"
explicit endTime=0.000025449000 dtScale=0.8 saveStride=10 bulkQ1=0 bulkQ2=0
bc explicit_motion surface number 2 direction 1 0 0 velocity="0:0;0.00000270000:10000;0.000025449000:10000"
solve explicit
probe explicit_von_mises time=0.0000225500000 id="s1000_0"
probe explicit_plastic_strain time=0.0000225500000 id="p1000_0"
probe explicit_von_mises time=0.0000231500000 id="s1000_1"
probe explicit_plastic_strain time=0.0000231500000 id="p1000_1"
probe explicit_von_mises time=0.0000237500000 id="s1000_2"
probe explicit_plastic_strain time=0.0000237500000 id="p1000_2"
probe explicit_von_mises time=0.0000243500000 id="s1000_3"
probe explicit_plastic_strain time=0.0000243500000 id="p1000_3"
probe explicit_von_mises time=0.0000249500000 id="s1000_4"
probe explicit_plastic_strain time=0.0000249500000 id="p1000_4"

Сравнение результатов

Эталонное значение	σ(10 1/s) = 176.8 MPaσ(1000)/σ(10) = 1.11513
Результат WebCAE	σ(10 1/s) = 176.8 MPaσ(1000)/σ(10) = 1.11466
Погрешность	0.04%
Допуск	5%
Статус	PASS · 0.04%
Семейство элементов	Объёмный элемент
Параметры сетки	tet 60 elements, 44 nodes (Netgen, native), two explicit;: webcae_solve (native)

Обновлено: 2026-10-21 · WebCAE solver