钢丝绳套管压制索具在起吊过程发生断裂失效。采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、拉伸和冲击试验及有限元模拟分析等对其断裂失效原因及机制进行分析。结果表明:钢丝绳套管失效模式为低应力脆性断裂，断裂起源于套管内壁侧，微观断口呈现解理形貌，铁素体晶界上分布的三次渗碳体(Fe_3C_Ⅲ)导致该钢丝绳套管材料极低的冲击吸收能量和强屈比，Fe_3C_Ⅲ晶界析出是脆性断裂的本质原因，套管索具内壁表面挤压损伤处应力集中是重要的触发因素，冲击载荷、低温环境对脆性断裂发生起到辅助加速作用。
为研究一类具有弹性支撑接触实体的界面黏滑振动特性，采用有限元方法，建立了考虑弹性支撑作用的滑块-平板三维接触数值模型，分析了接触界面的黏滑分布特征和结构系统的动力响应特性，并量化了不同弹性支撑布置方式对结构系统黏滑振动的影响，阐明了弹性支撑的作用机制。结果表明:在滑块运动前，接触表面呈现为黏着状态;在滑块运动过程中，接触表面呈现为滑移状态和黏滑状态;当接触表面处于黏着/黏滑状态时，滑块和平板处于相对静止，当接触表面处于滑移状态时，滑块和平板具有相对运动，因此，在滑块运动过程中，接触界面发生了黏滑运动;滑块接触节点速度曲线反映出接触节点在滑块运动过程中发生了显著的黏滑振动;受制于滑块/平板弹性体变形和平板底部弹性支撑作用，每个滑块运动周期内的速度/加速度峰值有所差异且变化曲线整体上表现出一定程度的波动性;运动方向上的速度和加速度响应占据了结构系统动力响应的主要部分;弹性支撑布置方式对于滑块黏滑振动形式影响较小，仅在速度相位上有轻微影响，适当减小弹性支撑作用，有利于控制结构系统黏滑振动，从而保持系统稳定性。
某钢厂研制的新型塑料模具钢，在使用中发现某批次成品模具钢的使用寿命异常低，在凸凹模合模位置容易发生断裂。为查找断裂失效原因，对其断口形貌、显微组织、化学成分和力学性能等进行了分析及检测。结果表明:该耐腐蚀塑料模具钢中原始组织不良，导致其冲击韧性较低，使用时在合模阶段冲击载荷下发生断裂;不良的显微组织主要与原材料组织遗传性有关，后续的热处理如淬火工艺未合理调整，未能降低组织不良的影响，最终导致模具钢过早断裂失效。建议加工厂增加来料检验，优化淬火工艺。
针对2507超级双相不锈钢法兰-管道焊接接头在工程应用中出现的开裂问题，研究了裂纹的产生时间、组织特征及形成机理。采用宏观检测、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和维氏硬度计等对裂纹区域母材、热影响区(HAZ)及焊缝金属进行了对比分析。结果表明:裂纹主要分布于法兰侧热影响区，呈贯穿型特征，裂纹扩展路径以穿晶扩展为主，终止于熔合线，未向焊缝金属内扩展;裂纹区域HAZ内铁素体晶粒明显粗化，奥氏体析出数量不足，形成亚稳态双相组织，其断裂韧性显著降低;硬度测试结果显示，裂纹区域HAZ的硬度水平与未开裂区域整体相当，未出现异常硬化现象，表明裂纹形成并非由局部硬度突变直接引起;此外，在裂纹附近可观察到一定数量的稀土氧化物夹杂，其分布具有不均匀性，在不利组织和应力条件下表现出促进裂纹萌生的作用;结合焊接顺序与结构约束条件分析认为，前半圈焊接区域在焊后冷却过程中承受较高的横向残余拉应力，裂纹主要在焊后阶段发生萌生与扩展，具有典型的焊后延迟开裂特征。研究结果表明，焊接裂纹的形成是母材冶金缺陷、热影响区组织脆化及焊接残余应力协同作用的结果。
构建了一种基于主成分分析(PCA)与自动机器学习(Auto ML)的预测模型，用于预测低碳钢在典型土壤环境中的腐蚀速率，并将基于树的管道优化工具(TPOT算法)这一Auto ML方法与多种传统机器学习方法进行了对比。结果表明:TPOT模型在多组参数设定下均表现出优异性能，其决定系数R2最高达到0.947，在预测精度、计算效率与泛化能力方面均显著优于其他模型。作为前置降维手段，PCA在处理包含化学成分、力学性能与电化学参数等多维腐蚀影响因子的高维数据时表现出良好的特征压缩能力，有效提升了模型训练效率与稳定性。该研究为构建高精度、高效率的土壤腐蚀速率预测模型提供了一种新路径，并在腐蚀防护与工程预警系统设计中展现出良好的应用潜力。
40Cr高速列车盘毂在磁粉探伤检测时发现缺陷。利用ICP分析盘毂的化学成分，使用光学显微镜分析了盘毂基体组织与缺陷形貌特征，通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了缺陷的显微形貌与主要成分。结果表明:40Cr盘毂缺陷性质为非金属夹杂物缺陷，盘毂原材料中氧化物夹杂在锻造变形过程中变形延展并碎裂，形成树杈状和点链状形貌;针对非金属夹杂物缺陷进行评级，并与工艺技术要求进行对比分析非金属夹杂物的潜在影响，提出了相应的改进与预防措施。
在Shell煤气化低水气比改造的合成氨装置中，粗煤气预热器频繁发生堵管及腐蚀泄漏问题，严重影响装置长周期安全运行。基于金属材料失效分析理论，通过宏观形貌观测、微观表征、显微组织分析及离子成分检测，揭示了Cl~-(4.8×10~4ppm)与NH+_4(3.2×10~4ppm)在酸性环境(p H<5.5)下诱发垢下点蚀的介质与环境耦合失效机制，创新性提出“氯离子控制-酸碱调节-除尘优化”协同防护措施。研究成果不仅完善了煤气化装置腐蚀失效理论模型，更通过工程实践将预热器运行周期从3个月提升至18个月以上，为煤化工行业高腐蚀工况设备延寿提供了可复用的技术范式。
针对当前管道失效分析的快速准确要求，提出了一种基于YOLO算法的裂纹扩展方向识别模型。选用开源数据集Crack-Seg和实际管道环焊缝裂纹数据作为模型训练数据集，初步获取YOLO算法框架下的识别模型。后通过对实际管道环焊缝裂纹形态和服役环境的观察研究，引入具有物理性约束的辅助特征以完善模型。经实例对比验证，引入特征的模型在裂纹源区和扩展方向的识别上具有更为出色的表现效果，表明特征引入对模型精度存有显著的改善作用。
通过损耗分离方法研究了不同厚度Co71Fe_1Mo_1Mn_4Si14B9钴基非晶带材的高频损耗特性。结果表明:经横向磁场热处理后，16～18μm带材在20 k Hz,0.5 T和100 k Hz,0.5 T条件下的总损耗最低，分别为9.98和207.33 W/kg，较24～26μm带材的总损耗降低了61.7%和48.1%，主要源于经典涡流损耗(降低38.8%和42.3%)和剩余损耗(降低68.3%和49.9%)的显著下降;与等温退火处理相比，横向磁场热处理可使24～26μm带材的总损耗降低50.0%以上，其中磁滞损耗和剩余损耗分别下降64.3%和50.0%，经典涡流损耗基本不变;损耗组分分析表明，剩余损耗始终占主导地位，且随厚度减小，磁滞损耗略有增加，而经典涡流损耗和剩余损耗明显降低。
镍基单晶高温合金叶片在真实服役过程中往往受交变的拉伸和弯曲载荷的复合作用，其断裂机制和断口特征往往与单纯的拉伸疲劳和弯曲振动疲劳不同。基于实际叶片服役环境的复合疲劳载荷特点，采用高温轴向低周复合高频弯曲振动疲劳试验系统，对合金开展了不同高、低周载荷水平下的拉弯复合疲劳试验，并观察其断口的宏观及微观形貌。结果表明:拉-弯复合疲劳裂纹主扩展面均起源于试样表面，在亚表面及内部缺陷处存在小疲劳扩展面;裂纹的萌生和早期扩展区域可见明显的氧化特征，扩展后期为疲劳弧线和河流状花样形貌，瞬断区为台阶状的类解理形貌;低周拉伸载荷的增加会显著降低合金的复合疲劳寿命，当高周载荷增加时，疲劳开裂对缺陷更加敏感，更易于在内部缺陷处发生开裂。