文章核心观点 - 中国科学院金属研究所研究员在国际期刊发表文章 系统总结金属疲劳领域研究基础与进展 并提出应对极端环境下材料疲劳失效挑战的策略 [1] - 文章为未来抗疲劳材料设计提供重要指导 旨在突破金属疲劳这一材料科学的重大挑战 [1] 研究背景与挑战 - 疲劳失效是工程材料的隐形杀手 严重威胁航空航天 能源装备等关键领域的安全性与可靠性 [1] - 金属疲劳研究已持续近两个世纪 但在深空 深海 核能等极端苛刻环境下 材料的疲劳行为具有高度不可预测性 可能引发灾难性失效 [1] - 新型材料体系和新兴应用场景的快速发展 使传统抗疲劳设计面临新的挑战 [1] 研究策略与方向 - 提出突破疲劳研究瓶颈的双路径策略 在基础研究层面着重探究新材料的基本疲劳特征 揭示其演化规律与物理本质 [2] - 在工程应用层面聚焦传统金属及相关构件和装备在复杂使役环境下的疲劳损伤行为 [2] - 重点研究非对称或多轴复杂疲劳载荷 极端环境如高温 低温 辐照 腐蚀及其耦合作用下的疲劳响应 损伤特征及规律 [2] - 创新性地融合材料设计 先进制备技术 人工智能辅助分析等跨学科方法 以加速高性能抗疲劳材料研发 [2] 项目支持 - 该工作获得国家自然科学基金委重大研究计划 中国科学院先导项目以及全球共性挑战专项等项目资助 [2]