工程材料疲劳可靠性有望实现高效“体检”

本报讯（记者沈春蕾）近期，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员张广平团队与东北大学教授张滨团队合作，为在役工程构件疲劳可靠性“体检”提供了新思路。相关研究成果日前发表于《国际疲劳杂志》。

疲劳失效是工程构件长期可靠服役面临的重要问题。传统方法评价材料疲劳可靠性耗时又耗材。如何建立高通量，即一次性对多个样本进行检测的疲劳测试方法与表征技术，实现低成本、快速评估，是一个待解决的关键问题。

为此，张广平等人对核电、高铁、汽车等领域用的几种典型工程材料进行高通量疲劳测试，建立了材料疲劳性能的高通量测试技术和方法。该技术既可模拟标准规定的疲劳极限升降法快速获得材料的疲劳极限，也可一次性获得应力幅或应变幅与疲劳寿命之间的曲线，并在一周内快速获得材料的疲劳数据，耗时仅为传统方法的1/4。

在此基础上，科研团队建立了该测试技术所获得的材料疲劳极限与标准试样疲劳极限间转换因子的理论预测模型，验证了该方法在工程实际中的适用性，为先进材料的疲劳性能快速评价提供了新策略。

面向具体应用领域，该高通量疲劳性能测试系统、技术与原理的建立不仅为核电等在役关键工程构件疲劳性能测试提供了一种低成本、高效快速的新方法，而且为微小区域的本征疲劳性能评价提供了有效策略。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2023.107966

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