近期，中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心研究員張廣平團隊與東北大學教授張濱團隊合作，為在役工程構件疲勞可靠性“體檢”提供了新思路。相關研究成果日前發表于《國際疲勞雜志》。

疲勞失效是工程構件長期可靠服役面臨的重要問題。傳統方法評價材料疲勞可靠性耗時又耗材。如何建立高通量，即一次性對多個樣本進行檢測的疲勞測試方法與表征技術，實現低成本、快速評估，是一個待解決的關鍵問題。

為此，張廣平等人對核電、高鐵、汽車等領域用的幾種典型工程材料進行高通量疲勞測試，建立了材料疲勞性能的高通量測試技術和方法。該技術既可模擬標準規定的疲勞極限升降法快速獲得材料的疲勞極限，也可一次性獲得應力幅或應變幅與疲勞壽命之間的曲線，并在一周內快速獲得材料的疲勞數據，耗時僅為傳統方法的1/4。

在此基礎上，科研團隊建立了該測試技術所獲得的材料疲勞極限與標準試樣疲勞極限間轉換因子的理論預測模型，驗證了該方法在工程實際中的適用性，為先進材料的疲勞性能快速評價提供了新策略。

面向具體應用領域，該高通量疲勞性能測試系統、技術與原理的建立不僅為核電等在役關鍵工程構件疲勞性能測試提供了一種低成本、高效快速的新方法，而且為微小區域的本征疲勞性能評價提供了有效策略。

▲高通量對稱彎曲懸臂梁疲勞測試系統示意圖

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2023.107966