소성, 절삭 시뮬레이션 구성모델의 구성 방정식

1. Johnson Cook Material model

Johnson-Cook 재료 모델은 고온 및 고속 가공 환경에서 금속의 소성 거동을 예측하기 위해 개발된 경험적 모델이다. 이 모델은 특히 절삭 가공 및 충격 하중과 같은 동적 상황에서 재료의 응력-변형 관계를 설명하는 데 유용하다. Johnson-Cook 모델은 여러 요소를 통합하여 재료의 거동을 설명하는데, 여기에는 온도, 변형 속도, 그리고 변형량 등이 포함된다. Johnson-Cook 재료 모델은 특히 세 가지 주요 요소를 고려한다. 첫째, 응력-변형 관계를 설명하기 위해 재료의 기계적 특성이 변형량에 따라 어떻게 변화하는지를 보여준다. 일반적으로 재료는 초기 변형 전, 즉 비선형 영역에서 초기 슬립이 발생하는 것을 거치며, 이때 재료의 응력은 임계 변형으로 증가하며 비례적인 응답을 보인다. 둘째, 변형 속도의 영향을 반영한다. 변형 속도가 빨라질수록 재료의 강도가 높아지는 경향이 있어, 이는 고속 가공 시 중요한 요소로 작용한다. 마지막으로, 온도 상승이 재료의 거동에 미치는 영향을 포함한다. 온도가 높아질수록 재료는 일반적으로 더 유연해지고, 그에 따라 재료의 강도도 감소한다. Johnson-Cook 모델의 수식은 다음과…