事故调查发现 - 美国国家运输安全委员会在坠毁的麦道11型货机关键部件中发现金属疲劳裂痕证据 [1] - 左侧发动机短舱支架大部分结构在事故中仍与发动机相连但已从机翼分离 [1] - 调查人员在将发动机连接到机翼的部件上发现了金属疲劳裂纹迹象 [1] 事故影响与监管措施 - 美国联邦航空管理局已于11月8日下令禁飞所有麦道11型货机 [1] - 禁飞目的是为了制定新的发动机检查程序 [1] - 事故发生于11月4日 UPS一架麦道11型货机在肯塔基州路易斯维尔国际机场起飞后不久坠毁造成14人死亡 [1]

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]

文章核心观点 - 中国科学家在国际期刊《自然-材料》发表观点文章，提出需从基础研究与工程应用两个维度协同推进，以突破金属疲劳研究的瓶颈[1][4] - 金属疲劳是工程材料的“隐形杀手”，对航空航天、能源装备、交通运输等重大工程领域的安全运行与可靠性构成潜在威胁[1] - 金属疲劳研究已近两个世纪，但仍是材料科学领域最具挑战性的课题之一，在极端环境应用中的挑战尤为严峻[5] 研究背景与挑战 - 金属疲劳现象广泛应用于航空航天、能源装备、交通运输等重大工程领域，对工程安全构成潜在威胁[1] - 在深空探测、深海开发、核能系统等极端环境应用中，材料承受复杂循环载荷时的疲劳行为具有高度复杂性和不可预测性，可能导致灾难性失效[5] - 随着新型材料体系的快速发展和工程应用场景的不断拓展，传统抗疲劳设计方法面临新的挑战[5] 基础研究层面策略 - 着重探究新材料（如跨尺度多层级结构金属）的基本疲劳特征，揭示其演化规律与物理本质[4] - 进一步深化对金属疲劳损伤微观机制的系统认知[4] 工程应用层面策略 - 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[4] - 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）下疲劳响应、损伤特征及规律[4] 研究方法创新 - 亟须创新性地融合材料设计、先进制备技术（如增材制造）、高精度表征手段及人工智能辅助分析等跨学科方法[4] - 这种多学科交叉融合的研究范式可为开发兼具高疲劳抗性与低成本优势的金属材料提供新途径[4] - 多学科交叉融合的研究范式更可能推动极端环境用材设计理念的革新[4]