【中新社北京讯】8月4日,(记者 孙自法)中国科学家应邀在最新一期国际专业学术期刊《自然-材料》发表观点文章提出,要突破当前金属疲劳这一被称为工程材料“隐形杀手”的研究瓶颈,需从基础研究与工程应用两个维度协同推进。
 
  记者从中国科学院金属研究所获悉,该所潘庆松研究员、卢磊研究员合作完成题为“金属和合金的疲劳”的观点文章,该文4日在《自然-材料》上线发表,系统总结回顾金属疲劳领域的研究基础和进展,并提出应对极端环境下金属及合金材料疲劳失效挑战的新策略,从而为未来抗疲劳材料设计提供重要指导。
 
  他们在文章中指出,在基础研究与工程应用两个维度协同推进上,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,进一步深化对金属疲劳损伤微观机制的系统认知;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,重点研究非对称或多轴复杂疲劳载荷、极端环境下疲劳响应、损伤特征及规律。
 
  他们在文章中说,亟须创新性地融合材料设计、先进制备技术、高精度表征手段及人工智能辅助分析等跨学科方法,这种多学科交叉融合的研究范式,不仅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,更可能推动极端环境用材设计理念的革新。
 
  据介绍,尽管人类研究金属疲劳现象已近两个世纪,但它仍是材料科学领域最具挑战性的课题之一。
 
  “金属和合金的疲劳”文章强调,金属疲劳对工程安全运行与可靠性保障构成潜在威胁。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也面临新的挑战。