Johnson-Cook — CAE用语解说

Johnson-Cook（JC）模型是一种包含应变速率依赖性和温度依赖性的弹塑性本构模型。在高速变形和冲击问题中，它被广泛用来表征材料的动态行为。参数仅有5个（A,B,n,C,m），相对简洁，这也是它受欢迎的原因。

正是这样。以钢为例，相比准静态（缓慢）试验，在应变速率为1000/s的高速变形下，屈服应力可以增加1.5～2倍。汽车碰撞正是发生在这种高应变速率域，所以考虑速度依赖性是必需的。

LS-DYNA的碰撞分析是代表例子。将JC模型应用于保险杠和吸能盒等钢板，预测碰撞时的能量吸收量。在飞机发动机的鸟击（Bird Strike）仿真中，也会对明胶的高速变形使用JC模型。

通过霍普金森压杆试验（SHPB）获取高应变速率下的应力-应变关系，然后进行曲线拟合来识别A,B,n,C,m这5个参数。虽然有文献值可用，但由于材料批次和制造商的差异，重要分析中最好使用自家的试验数据来确定。

简洁的同时也有限制。对于各向异性或复杂的破坏行为需要其他模型。先从JC模型掌握基础吧。