付加製造は複雑な形状を持つバルクメタリックガラス（BMG）部品のネアネットシェイプ生産を可能にします。しかしながら、多軸の繰り返し荷重下での耐久性はほとんど未解明であり、理解も十分ではありません。本研究では、組成がZr59.3Cu28.8Nb1.5Al10.4である選択的レーザー溶融（SLM）製造Zr系BMGの多軸疲労挙動を調査しました。多軸疲労実験では、約0.46%の空隙率を持つ17試験片に対し、比例荷重および非比例荷重経路を含む応力制御型の繰り返し荷重を加えました。破断形態および多軸疲労メカニズムはSEMマイクログラフを用いて体系的に解析しました。製造に起因する欠陥を考慮した3DプリントBMGの疲労寿命評価のために、単一の気孔欠陥を組み込んだ代表体積要素（RVE）モデルを用いて欠陥ベースの計算シミュレーションを実施しました。パラメトリックスタディにより多軸疲労寿命性能に対する気孔位置の影響を検討しました。有限要素法（FEM）シミュレーション結果に基づき、多軸疲労寿命予測のために修正非局所Dang Van基準を提案しました。クリティカルプレーンモデルでは、欠陥近傍のクリティカルな位置における主応力に基づき非比例補正係数を導入し予測精度を向上させています。結果は提案モデルが3DプリントBMGの多軸疲労寿命を満足な精度で予測できることを示しています。• SLM製Zr系BMGの多軸疲労試験を比例・非比例荷重条件下で実施 • 破断形態および基礎となる多軸疲労メカニズムを体系的に解析 • 単一気孔欠陥を含むRVEモデルによる欠陥感受性シミュレーションを実施 • 修正非局所Dang Van基準を開発しBMG多軸疲労寿命を予測 • 実験および数値結果の併用により、予測疲労寿命の94%が2σ散布帯内に入ることを確認
Maら（火曜日）はこの問題を研究した。