應對金屬疲勞 中國科學家提出 基礎研究與工程應用協同推進
【中新社北京八月四日電】(記者 孫自法)中國科學家應邀在最新一期國際專業學術期刊《自然-材料》發表觀點文章提出,要突破當前金屬疲勞這一被稱為工程材料「隱形殺手」的研究瓶頸,需從基礎研究與工程應用兩個維度協同推進。
記者從中國科學院金屬研究所獲悉,該所潘慶松研究員、盧磊研究員合作完成題為「金屬和合金的疲勞」的觀點文章,該文四日在《自然-材料》上線發表,系統總結回顧金屬疲勞領域的研究基礎和進展,並提出應對極端環境下金屬及合金材料疲勞失效挑戰的新策略,從而為未來抗疲勞材料設計提供重要指導。
他們在文章中指出,在基礎研究與工程應用兩個維度協同推進上,基礎研究層面,著重探究新材料的基本疲勞特徵,揭示其演化規律與物理本質,進一步深化對金屬疲勞損傷微觀機制的系統認知;工程應用層面,聚焦傳統金屬及相關構件和裝備在複雜使役環境下的疲勞損傷行為,重點研究非對稱或多軸複雜疲勞載荷、極端環境下疲勞響應、損傷特徵及規律。
他們在文章中說,亟須創新性地融合材料設計、先進製備技術、高精度表徵手段及人工智能輔助分析等跨學科方法,這種多學科交叉融合的研究范式,不僅可為開發兼具高疲勞抗性與低成本優勢的金屬材料提供新途徑,更可能推動極端環境用材設計理念的革新。
據介紹,儘管人類研究金屬疲勞現象已近兩個世紀,但它仍是材料科學領域最具挑戰性的課題之一。
「金屬和合金的疲勞」文章強調,金屬疲勞對工程安全運行與可靠性保障構成潛在威脅。隨著新型材料體系的快速發展和工程應用場景的不斷拓展,傳統抗疲勞設計方法也面臨新的挑戰。◇