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RMR 综述荐读|高强材料如何兼顾安全性?西北有色金属研究院赵永庆教授团队综述航空航天损伤容限与增材制造研究进展

更新时间:2026-01-21 09:15:28 阅读量:4
导读:导语在航空航天领域,高强材料始终是实现轻量化与高承载能力的关键支撑。然而,强度提升往往伴随着损伤敏感性的增加
导语

在航空航天领域,高强材料始终是实现轻量化与高承载能力的关键支撑。然而,强度提升往往伴随着损伤敏感性的增加,如何在高强度条件下保证结构的损伤容限性能,是材料设计与工程应用中的核心科学与技术问题。


西北有色金属研究院赵永庆教授团队在发表于 Review of Materials Research 的综述中,系统回顾了航空航天用高强材料的损伤容限性能研究进展,并重点讨论了增材制造技术引入后,对损伤容限行为所带来的新特征、新问题与新机遇,为该领域的基础研究与工程应用提供了全面而深入的学术总结。
文章信息
DOI: https://doi.org/10.1016/j.revmat.2025.100003
文章亮点速览
       
损伤容限:航空航天材料设计的核心指标
01
文章指出,与单一强度或延性指标相比,损伤容限更能反映材料在实际服役条件下的安全性与可靠性。其内涵涵盖:
  • 裂纹萌生与扩展行为
  • 缺陷敏感性与容错能力
  • 复杂载荷与服役环境下的失效机制
在航空航天结构中,损伤容限已成为与强度、刚度同等重要的关键性能指标。
       
高强材料的损伤机理与性能权衡
02
综述系统总结了典型航空航天高强材料(如高强铝合金、钛合金及高强钢)中:
  • 强化机制对裂纹扩展行为的影响
  • 显微组织特征与断裂模式之间的内在关联
  • 强度韧性损伤容限之间的协同与制约关系
这些内容为理解高强材料损伤容限性能的微观根源提供了清晰框架。
       
增材制造带来的新挑战
03
文章进一步指出,增材制造在赋予结构设计自由度的同时,也引入了新的损伤容限问题,包括:
  • 工艺相关缺陷(孔隙、未熔合、各向异性)
  • 非平衡凝固组织与残余应力
  • 复杂服役条件下的裂纹演化路径变化
如何在充分发挥增材制造优势的同时,确保材料与构件具备可接受的损伤容限性能,成为亟待解决的关键问题。
       
提升增材制造构件损伤容限的研究路径
04
综述从多个层面总结了当前的研究策略,包括:
  • 工艺参数与成形路径优化
  • 热处理与组织调控
  • 构件设计与损伤容限协同设计
为实现高强度与高损伤容限的统一提供了系统思路。
结语
总体而言,该综述围绕高强材料损伤容限增材制造这一高度工程相关、同时又具有深刻基础内涵的主题,系统梳理了研究进展与关键挑战。对于从事航空航天材料、结构完整性以及增材制造研究的学者而言,这是一篇具有重要参考价值的综述性工作。
图表速览

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作者介绍

赵永庆,博士,西北有色金属研究院副总工程师,教授、博士生导师。国家万人计划科技创新领军人才、国家973计划首席科学家(钛合金)、国家创新人才推进计划重点领域创新团队“钛合金研制创新团队”带头人。全国劳动模范、新世纪百千万人才工程国家级人选、政府特殊津贴专家、全国优秀科技工作者等荣誉。


主要研究方向:金属材料先进成型技术、高性能钛合金材料。


主持承担包括国家973计划、科技支撑计划、863计划、国防973计划、国际合作项目、总装预研项目、军品配套项目、自然基金(重点)项目等,先后获得国家科技进步二等奖、三等奖各1项,省部级科技一等奖8项、二等奖12项;创新研制的钛合金30多种;获授权发明专利92件;发表SCI收录论文300多篇;编著《钛及钛合金金相图谱》(第1主编)、《钛合金相变与热处理》(第1主编)、《新型合金材料---钛合金》(第1主编)、《钛合金及应用》(第2主编)、《中国钛合金材料及应用发展战略研究》(第2主编)等专著。
阅读原文
点击链接,免费获取全文:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S3050913025000038
期刊影响力支持计划

    为进一步提升期刊学术影响力,鼓励高质量研究成果的交流与传播,中国材料研究学会面向积极引用 Review of Materials Research (RMR) 与 Transactions of Materials ResearchTMR论文的作者,推出期刊影响力共建支持计划。


支持条件:
在高质量核心期刊发表的论文中,一年内累计引用 TMR RMR 论文≥10 次。


学会支持与权益:
1. 
年度颁发学会 “期刊影响力建设贡献证书”;
2. 
优先推荐担任专题客座编辑、编委或青年编委;
3. 
学会主办会议中,专题主席或学术报告机会优先考虑;
4. 
官方平台人物专访及科研方向展示,提升学术影响力。
RMR & TMR 长期征稿启事

期刊领域

Review of Materials Research (RMR) 接收综述类论文,重点涵盖以下类型稿件:

  • Flash Report(快速报道):前沿重大突破或原创进;

  • Concise Reviews(简明评论):热点领域的简明综述;

  • Comprehensive Survey(研究进展综述):重要领域的系统性综;

  • Strategic Commentary(战略评述):针对重大科研战略领域的专题评述。


Transactions of Materials Research (TMR) 接收原创研究类论文,重点涵盖以下类型稿件:

  • Materials Frontier(前沿材料与交叉学科):面向材料科学的最新突破性进展与交叉研究成果;

  • Metallic Materials(金属材料):金属材料科学与技术领域的原创性研究、关键机制揭示或技术突破;

  • Inorganic Materials(无机非金属材料):陶瓷、玻璃、碳基材料、复合材料等重要基础研究与应用进展;

  • Polymer Materials(高分子材料):高分子材料的重要理论进展、结构调控策略与性能提升研究。



投稿特别要求

原创性强、研究水平高

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投稿优待&激励政策

(一)论文奖励体系

  • 免全部 APC 出版费(开放获取),线下纸刊1 万册全球赠送推广;

  • 有机会入选封面故事,获赠纸刊与学会媒体宣传;

  • 颁发“中国材料研究学会特邀论文发表证书”;

  • 10% 优秀论文评选,颁发“优秀论文证书”;

  • 设立“高水平论文(金牌)”,于学会年会开幕式隆重颁发。

(二)学会激励政策

  • 在 RMR TMR 发表的作者,参评学会科学技术奖、青年科技奖、博士生创新奖等享有同等条件优先的政策;

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  • 对在 RMR & TMR 贡献突出的学者:在院士推选、国家奖励推荐、青年人才举荐等方面享有同等条件优先的政策。

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平均 30 天上线,保证研究成果在最短时间传播到全球材料学术界。


投稿方式

欢迎材料科学研究者积极咨询与投稿!

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TMR 官网:

https://www.sciencedirect.com/journal/transactions-of-materials-research

出品|中国材料研究学会

来源|中国材料研究学会期刊中心

作者|马晨笛

排版|马晨笛


end



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