中新網北京8月4日電 (記者 孫自法)金屬疲勞被稱工程材料的“隱形殺手”，因其廣泛應用于航空航天、能源裝備、交通運輸等重大工程領域，對工程安全運行與可靠性保障構成潛在威脅而廣受關注。

　　中國科學家應邀在最新一期國際專業學術期刊《自然-材料》(Nature Materials)發表觀點文章提出，要突破當前金屬疲勞研究的瓶頸，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，北京時間8月4日下午在《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，并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(如跨尺度多層級結構金屬)的基本疲勞特征，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復雜使役環境下的疲勞損傷行為，重點研究非對稱或多軸復雜疲勞載荷、極端環境(如高溫、低溫、輻照、腐蝕及其耦合作用)下疲勞響應、損傷特征及規律。

　　與此同時，亟須創新性地融合材料設計、先進制備技術(如增材制造)、高精度表征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，盡管人類研究金屬疲勞現象已近兩個世紀，但它仍然是材料科學領域最具挑戰性的課題之一。這一挑戰的嚴峻性在深空探測、深海開發、核能系統等極端環境應用中尤為凸顯：在極端環境的苛刻條件下，材料承受復雜循環載荷時表現出的疲勞行為具有高度復雜性和不可預測性，可能導致災難性失效。

　　“金屬和合金的疲勞”文章還強調，更值得關注的是，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。(完)