A100钢J-C本构参数的逆向识别

贾宗强; 白海清; 王羽; 张鑫何; 张乐; 张祎

doi:10.13433/j.cnki.1003-8728.20230348

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A100钢J-C本构参数的逆向识别

更新时间：2026-04-23

- A100钢J-C本构参数的逆向识别
- Reverse Identification of J-C Constitutive Parameters of A100 Steel
- 机械科学与技术 2025年44卷第10期页码：1828-1837
- 作者机构：
  
  1. 陕西理工大学机构机械工程学院,陕西,汉中,723001
  2. 陕西省工业自动化重点实验室,陕西,汉中,723001
  3. 航空工业陕西飞机工业有限公司,陕西,汉中,723000
- 作者简介：
  
  [ "贾宗强, 硕士研究生," ]
  [ "白海清, 教授, 硕士生导师," ]
- 基金信息：
  
  陕西省重点研发计划 2023-YBGY-385
- DOI：10.13433/j.cnki.1003-8728.20230348
  中图分类号：
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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贾宗强, 白海清, 王羽, 等. A100钢J-C本构参数的逆向识别[J]. 机械科学与技术, 2025,44(10):1828-1837.

贾宗强, 白海清, 王羽, et al. Reverse Identification of J-C Constitutive Parameters of A100 Steel[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2025, 44(10): 1828-1837.
贾宗强, 白海清, 王羽, 等. A100钢J-C本构参数的逆向识别[J]. 机械科学与技术, 2025,44(10):1828-1837. DOI： 10.13433/j.cnki.1003-8728.20230348.

贾宗强, 白海清, 王羽, et al. Reverse Identification of J-C Constitutive Parameters of A100 Steel[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2025, 44(10): 1828-1837. DOI： 10.13433/j.cnki.1003-8728.20230348.

摘要

为解决A100钢材料本构模型缺失的问题，提出了一种基于试验设计的Johnson-Cook(J-C)本构模型参数的逆向识别方法。根据A100钢J-C本构参数的敏感度分析结果和参考值确定试验设计的因素和水平，进行铣削加工过程的有限元仿真，建立本构参数对铣削力的回归预测模型，从而将参数识别问题转换为求解函数的最小值问题，再利用线性递减权值改进的粒子群优化算法得到了在较大铣削速度水平区间内能保持较好仿真精度的A100钢J-C本构模型。通过与铣削实验结果对比表明：利用所得J-C本构进行有限元仿真，其铣削力仿真结果的最大误差仅为11.31%。验证了本构参数的准确性和逆向识别方法的可行性。

Abstract

To solve the problem of missing constitutive model of A100 steel material

a backward identification method of the Johnson-Cook(J-C) constitutive model parameters based on experimental design is proposed. According to the sensitivity analysis results of A100 steel and the reference value

conduct the finite element simulation of the milling process

establish the regression prediction model of the constitutive parameters on the milling force

so as to transform the parameter identification problem into the minimum problem of the solution function

and improve the particle swarm optimization algorithm with linear decreasing weight of A100 steel J-C constitutive model with good simulation accuracy in large milling speed level interval. Compared to the milling experiment results

the maximum error of the milling force simulation is only 11.31%. The accuracy of the constitutive parameters and the feasibility of the backward identification method are verified.

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