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利用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、能谱仪（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）、二次离子质谱（SIMS）等分析手段，研究温度对镍基高温合金GH4169粉末表面氧化特性的影响。结果表明：室温条件下，GH4169高温合金粉末表面部分氧化，表面存在以Ni、Cr、Ti、Nb为主的单质态和以Ni（OH）2、Cr2O3、TiO2、Nb2O5为主的氢氧化物/氧化物；随着温度的升高（150～250 ℃），Ni、Cr、Ti、Nb元素XPS单质峰减弱，氧化程度略有增加，粉末表面部分氧化；当温度达到350 ℃时，Ni、Cr、Ti、Nb元素XPS单质峰几乎全部消失，粉末表面全部氧化，氧化层厚度约为5 nm，主要由Ni（OH）2、Cr2O3、TiO2、Nb2O5组成；温度对GH4169高温合金粉末氧化特性影响显著，对本研究所用的GH4169高温合金粉末暴露大气条件下1 h内，最高处理温度不应超过250 ℃。
采用扫描电子显微镜（SEM）等手段研究DD6单晶涡轮叶片典型截面的γ′相演化规律。结果表明：与铸态组织相比，热处理态叶片各典型截面枝晶间区域的γ′相尺寸显著细化，枝晶间和枝晶干区域的γ′相尺寸趋于一致，分散度趋向减小，γ′相立方化程度提高；叶片各截面枝晶干和枝晶间区域的铸态和热处理态γ′相的尺寸均遵循正态分布规律；热处理态叶片叶身截面γ′相尺寸小于榫头，叶身截面中部位置γ′相尺寸大于前缘、尾缘γ′相尺寸。
采用先驱体浸渍裂解（PIP）和化学气相浸渗（CVI）相结合的方法对纤维束复合材料C/SiC进行基体改性。观察PIP制备的SiC基体（PIP-SiC）的微观结构以及改性前后复合材料的断口形貌，同时测试改性前后复合材料的拉伸性能。结果表明：PIP-SiC基体改性改善了C/SiC中纤维与基体之间的模量匹配，并且有效地改善了复合材料的强韧性以及强韧性的稳定性。改性C/SiC的拉伸强度比未改性C/SiC的略有升高，其Weibull模数、伸长率和断裂功分别比未改性C/SiC的提高22%、28%和20%；同时，其拉伸强度、伸长率和断裂功的变异系数（CV）分别比未改性C/SiC的降低15%、12%和5%。
为了突破传统Mo/8YSZ双层热障涂层高温易剥落的技术瓶颈，利用ANSYS有限元软件建立等离子喷涂Mo/8YSZ功能梯度热障涂层的数值模型，考虑材料热物性参数随温度的变化情况，研究基体、黏结层及陶瓷层的厚度参数对涂层残余应力的影响。结果表明：随着基体厚度的增加，喷涂构件的最大径向残余拉应力和最大径向残余压应力均减小；随着黏结层、过渡层和陶瓷层厚度的增加，最大径向残余拉应力增大，最大径向残余压应力减小；残余压应力为轴向的主要残余应力形式，随着基体厚度的增加，最大轴向残余压应力减小，随着黏结层或过渡层厚度的增加，最大轴向残余压应力增大，然而陶瓷层厚度的变化对最大轴向残余压应力的影响并不明显；改变黏结层厚度对基体与涂层界面残余压应力的影响更为明显；基体的厚度在一定范围内对基体与涂层界面残余应力有影响，当基体厚度增加至12 mm时，随着基体厚度的增加，径向残余应力变化不明显；随着基体厚度的增加，应力突变点及应力形式的转变点逐渐过渡到基体与涂层交界边缘的上方区域，随着黏结层、过渡层或陶瓷层厚度的增加，应力突变点及应力形式的转变点逐渐过渡到基体与涂层交界中心的下方区域。通过设计功能梯度热障涂层，并调控热障涂层系统的结构参数，可进一步减小喷涂构件的残余应力和应力突变情况，提升基体与涂层的结合强度。
由仿生贝壳独特的“砖 + 泥”结构制备的金属陶瓷层状复合材料已被证明具有良好的强度和韧性，逐渐成为国内外学者的研究重点。本文综述Al基、Ti基、Ni基及其他常见金属陶瓷层状复合材料的研究现状，并着重介绍了制备方法、工艺特点和工艺流程；归纳总结金属陶瓷层状复合材料常见的裂纹偏转、多重裂纹扩展和裂纹桥接等形式失效破坏模式，控制界面反应和改善界面润湿性可提高金属陶瓷层状复合材料的界面结合强度。优化制备工艺和掌握破坏机理是实现金属陶瓷层状复合材料工程化应用的基础，将计算科学引入对金属/陶瓷界面和损伤机制的研究是实现整个制备过程可操控性的有效途径，实现产品的大尺寸化和形状多样化是其大规模应用化推广的关键。
孔边应力集中易导致飞机结构疲劳失效，从而引发灾难性事故。为研究孔挤压强化对2024-T351铝合金板材疲劳寿命及性能改善的影响，在疲劳试验机上进行孔挤压前后铝合金板材试件的疲劳性能测试，采用X射线衍射测量及有限元仿真表征孔边残余应力分布。通过扫描电镜和透射电镜观察疲劳断口、疲劳条带及微区组织变化，揭示孔边微结构变化与疲劳寿命的关系。结果表明：孔挤压显著提高了2024-T351铝合金板材的疲劳性能，过盈量0.4 mm时增寿效果较好，疲劳极限增幅约为42%。
为研究喷丸对7B04-T6铝合金应力腐蚀抗性和静态力学性能的影响，采用旋片喷丸技术对7B04-T6铝合金进行0.1～0.2 A、0.2～0.3 A两种喷丸强度的表面强化处理，进行喷丸前后试样表面粗糙度和残余应力的测定与分析、表面形貌观察、恒载荷应力腐蚀测试、材料静态强度对比测试，并用扫描电子显微镜对断口进行观察分析。结果表明：0.1～0.2 A和0.2～0.3 A两种喷丸强度可分别在7B04-T6铝合金表面形成−350 MPa和−275 MPa残余压应力；表面粗糙度Ra从喷丸前的0.9 μm分别增大至1.6 μm和1.8 μm；在3%NaCl + 0.5%H2O2（质量分数）溶液中、（35 ± 1） ℃、350 MPa恒载荷作用下应力腐蚀持续时间分别较未喷丸试样提高11.3倍和8.7倍，0.1～0.2 A喷丸强度改善效果更佳；喷丸处理不改变材料的强度极限和断面收缩率，两种喷丸工艺对静态强度和断面收缩率的影响一致。
为研究T800碳纤维增强复合材料沉头螺栓连接结构在受载情况下损伤的萌生、扩展以及材料失效行为，对螺栓连接结构进行准静态拉伸实验。利用有限元软件ABAQUS建立该结构的三维有限元模型，采用三维Hashin失效准则预测复合材料的失效起始，基于渐进损伤理论提出一种新的材料损伤后刚度逐渐折减方案，并通过编写UMAT用户子程序实现材料本构关系的定义。对碳纤维增强复合材料沉头螺栓连接结构进行数值分析，将数值计算结果与拉伸实验结果进行对比分析，结果表明，此数值分析方法对结构的失效过程预测与实验结果吻合良好。
为研究含紧固件碳纤维复合材料（CFRP）雷击损伤特性，分别建立含紧固件CFRP和不含紧固件CFRP的三维有限元模型，利用电热耦合仿真分析CFRP的雷击损伤形态，并对应进行雷电流损伤实验，对比研究不同雷电流峰值下两种CFRP的损伤特性。结果表明：雷电流峰值较低时，含紧固件CFRP的表面损伤程度低于不含紧固件的CFRP，随着雷电流峰值增大，含紧固件CFRP沿碳纤维纵向损伤逐渐加大，并最终超过不含紧固件CFRP。实验中不含紧固件CFRP受到雷击时表面垂直碳纤维方向上出现线状损伤，含紧固件的CFRP垂直碳纤维方向的线状损伤不明显。
对4000余件热压罐阳模成型含曲率复合材料构件的无损检测结果进行统计分析，揭示曲率变化与制造缺陷的关联规律，采用自行设计的固体压力测试方法对刚性阳模/传压型软模阴模界面处的压力分布进行测试，结合拐角区的应力分析及缺陷显微形貌分析制造缺陷的形成机制，并给出避免拐角区制造缺陷的工艺控制措施。结果表明：在热压罐阳模成型过程中，拐角区出现缺陷的比例、分层的程度均随曲率半径的增大而减小；厚度分布呈拐角部分厚，两边平板部分薄的趋势，这与渗流机制与剪切流机制之间的耦合作用及压力分布的均匀性有关。
为研究含紧固件复合材料层合板在雷电流作用下的烧蚀损伤规律，基于热电耦合建立含紧固件层合板的雷击有限元分析模型，并对雷击烧蚀损伤结果进行分析，与实验结果对比验证模型的有效性。并分析得到含紧固件层合板在不同倍率电导率、比热、热导率条件下的烧蚀损伤情况，总结不同因素影响下烧蚀损伤面积的变化规律。结果表明：含紧固件层合板相比于不含紧固件层合板的雷击烧蚀损伤对民用飞机运行安全更具有威胁性。此外，层合板的电导率、比热对含紧固件复合材料层合板的烧蚀面积具有较大影响，当这两个因素降低时，烧蚀损伤面积均会产生一定程度的增加，而层合板的热导率及紧固件属性对烧蚀损伤面积影响较小。
