喜讯｜“材料全场损伤原位疲劳试验装置”荣获巴黎国际发明展金奖

巴黎国际发明展览会创办于1901年，是全球历史最悠久、影响力最大的创新赛事之一，素有“发明界奥斯卡”之称。它与日内瓦国际发明展、德国纽伦堡国际发明展、美国匹兹堡国际发明展并称为全球四大著名国际发明展览盛会，对推动全球工程科技创新、尖端成果转化与产业推广合作具有重要而深远的意义，是展示国家原始创新、促进国际合作交流的最高平台之一。

▍聚焦长期服役安全，破解“看不见的隐患”

高速列车在长期运行过程中，车轴、车轮、构架等关键部件承受高达数十亿次循环加载作用。其内部微小缺陷在长期交变载荷下可能逐渐演化为疲劳裂纹，进而导致装备过早破坏。长期以来，传统疲劳测试方法难以实时观测材料内部损伤的形成与演化过程，成为制约高端装备服役安全评价的挑战性课题之一。围绕高速列车关键构件服役可靠性需求，吴圣川教授团队长期开展原位疲劳测试与表征研究，致力于在材料或构件受力过程中直接观测其内部损伤行为。

▍为金属材料做“动态CT”，让疲劳损伤演化可见

针对传统疲劳测试设备加载频率低、载荷形式单一、难以实现高分辨三维成像等难题，吴圣川教授团队创新提出了材料自由端超声加载方案，成功研制出兼具低周、高周及超高周疲劳测试能力的原位试验装备，实现了0.1 Hz至20 kHz宽广频带疲劳加载。该原位试验装置可与高分辨三维成像技术结合，在材料循环受载过程中实时获取内部损伤演化过程，如同为金属材料进行“动态CT扫描”，进而实现对新材料结构疲劳裂纹萌生与扩展的原位动态观测。

相关技术突破了传统测试中难以实时观测内部损伤演化过程的局限，为高速列车、航空发动机、运载火箭贮箱、高超声速飞行器等重大装备关键承力材料构件的服役寿命预测与安全运营评价提供了一种新的测试手段。

▍从专利到标准，持续推动原位疲劳测试技术创新

创新源自工程一线，还必须要走出实验室。该创新技术已获得了中国发明专利（ZL 201910523647.5）和法国发明专利（FR 1913919）授权；同时作为核心支撑技术参与了国家标准（GB/T 43896-2024）制定，据此提报的国际ISO标准已通过了专家投票。凭借在原位疲劳测试领域的系列原创成果，吴圣川教授团队于2025年牵头荣获了四川省科学技术进步一等奖。

▍推动成果转化，服务国家重大工程需求

围绕该装置及相关原位疲劳测试技术，项目团队已与美创途完成发明专利转让与技术合作。

相关装备和技术已在上海同步辐射光源、北京高能同步辐射光源、欧洲同步辐射光源、英国Diamond光源等多个国家重大科技基础设施，以及多所高校和科研院所的商业CT装置中得到应用，为轨道交通、航空航天等领域关键材料与结构的服役可靠性评价提供了技术支撑。

▍协同创新向前，助力科研成果服务重大需求

此次相关成果荣获巴黎国际发明展金奖，体现了我国高校科研团队在高端装备服役安全评价与先进实验技术领域的原创创新能力，也展现了先进测试技术服务科研创新与重大工程需求的重要价值。

未来，美创途将持续关注材料原位测试、疲劳损伤表征及科研装备应用等方向，加强与高校、科研院所及行业伙伴的合作，以设备支撑科研，以技术服务应用，助力先进测试技术更好服务科研创新与工程需求。