增材制造AlSi10Mg安定极限预测

预测疲劳寿命

基于晶体塑性的直接方法，能准确预测激光熔化沉积AlSi10Mg材料在多轴循环载荷下的安定极限，从而评估其疲劳性能，并用于优化增材制造工艺参数。

Xin, Shengzhen · 张乐乐 · 陈庚 · Skoczeń, Błażej T.

European Journal of Mechanics, A/Solids 2026

技术优势

考虑真实晶体塑性

该方法将率无关晶体塑性本构模型嵌入下界定理，能反映多晶体各向异性和晶粒取向，而传统直接方法基于现象学屈服准则无法捕捉。

量化孔隙导致的强度下降

利用大量统计等效代表性体积元模型表征制造过程中引入的孔洞缺陷，可以直接评估缺陷对安定极限的影响。

兼顾随动强化效应

方法在考虑LMDed AlSi10Mg材料随动强化时依然有效，并揭示了强化行为对强度的影响。

应用场景

• 增材制造疲劳评估：利用CP-DM直接求得增材制造AlSi10Mg的安定极限，用于多轴疲劳强度评估。
• 金属材料疲劳设计：通过量化晶体取向与孔洞缺陷对强度的影响，为金属材料疲劳设计提供依据。
• 材料力学性能预测：作为一种多尺度直接方法，CP-DM无需增量分析即可高效预测多晶材料的安定极限。