本書是西南交通大學(xué)吳圣川、胡雅楠和康國政在總結(jié)課題組近8年來基于同步輻射成像技術(shù)研究鋁合金接頭和增材鈦合金等缺陷行為成果的基礎(chǔ)上完成的，由科學(xué)出版社于2018年出版發(fā)行。該書系統(tǒng)闡述了同步輻射成像技術(shù)特點(diǎn)、原位加載裝置研發(fā)、疲勞損傷模型建立、材料損傷成像表征，以及基于成像大數(shù)據(jù)的損傷評價等研究內(nèi)容，為力學(xué)工作者和材料科學(xué)家提供能夠建立基于材料表面/亞表面和內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)特征的、更加準(zhǔn)確的服役壽命模型和更為完善的強(qiáng)度評價方法的新思路。

金屬材料在循環(huán)載荷作用下的力學(xué)響應(yīng)和裂紋萌生與擴(kuò)展特性，對于工程結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計(jì)及服役性能評價至關(guān)重要。長期以來，科學(xué)家只能通過辨識表面裂紋和疲勞斷口揭示小試樣的破壞機(jī)理，依此推證大塊材料的損傷特征，進(jìn)而建立工程部件的設(shè)計(jì)和評價模型。隨著對先進(jìn)材料損傷機(jī)制認(rèn)識的不斷深入，人們迫切希望能夠透過“自由表面”看清“內(nèi)部世界”，從而建立基于材料表面/亞表面/內(nèi)部微結(jié)構(gòu)特征的更準(zhǔn)確的服役壽命模型和更可靠的強(qiáng)度評價方法。近10年來，以第三代同步輻射光源為代表的先進(jìn)光源成像技術(shù)為研究材料內(nèi)部損傷行為提供了全新的研究手段。同步輻射光源是真空中相對論性電子在軌道切線上發(fā)射出的一種電磁波，具有高亮度、高精度、寬頻譜、窄脈沖、強(qiáng)穿透和無損傷等優(yōu)異特性，是各種物質(zhì)微結(jié)構(gòu)原位、動態(tài)、無損和可視化研究的超級顯微鏡和精密探針。為實(shí)現(xiàn)材料缺陷演化及損傷機(jī)制的準(zhǔn)定量觀測，科學(xué)家還需要研制兼容于先進(jìn)光源成像平臺的多種原位加載機(jī)構(gòu)，從而為基于成像大數(shù)據(jù)的含缺陷部件損傷行為的研究提供了前所未有的機(jī)會。

本書從實(shí)驗(yàn)技術(shù)開發(fā)、理論模型建立和仿真模擬預(yù)測等三方面對材料疲勞損傷行為的同步輻射表征技術(shù)進(jìn)行全面、詳細(xì)的闡述，對從事材料研發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和可靠性評價等專業(yè)研究生、科研院所教師及工程技術(shù)人員具有參考價值。隨著東莞散裂中子源即將正式開放運(yùn)行和位于北京懷柔的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)領(lǐng)先的高能同步輻射光源的建設(shè)，中國學(xué)者將獲得在世界級大科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置開展高端材料服役行為研究的戰(zhàn)略機(jī)遇，本書為國內(nèi)首部介紹先進(jìn)光源研究材料服役行為的專著。