本项目针对重大装备服役的概率疲劳断裂这一突出问题,以准确、高效预测缺陷演化仿真计算的关键节点,开展了以下工作:阐明当前高速转向架构架基于名义应力的无限寿命设计方法的不足,提出把传统设计方法与基于断裂力学的损伤容限设计方法结合起来的两级服役行为评估技术,为此开发了高效高精度裂纹尖端断裂力学计算算法VP-XFEM和裂纹扩展速率模型iLAPS,集成构架用材料的基本力学、疲劳和断裂力学性能参数,统计焊接中可能的致命缺陷并开发专用接头细节菜单及兼容于ABAQUS软件等商业平台的通用数据接口,突破既有软件ALOF框架和设计技术,研制出高铁领域第一款损伤容限设计软件SinCrack。截至2019年底,发表正式期刊论文43篇(其中SCI检索24篇,单篇最高Google Scholar引用50次,并入选Eng Fract Mech近5年高被引论文)、会议论文15篇、会议报告33场次,国家专利授权10件、软件著作权3件,专著3部,部分成果获得2019年四川省科技进步二等奖(第一完成人),并直接应用于中国高速列车运维中。项目负责人入选第十二批四川省学术与技术带头人后备人选,唐立新优秀学者奖等荣誉称号,在国内外会议做特邀报告6次,受聘担任国际顶尖SCI期刊Int J Fatigue和Comput Sci Eng客座主编及《失效分析与预防》编委,受留学基金委全额资助赴英国曼彻斯特大学做高级访问学者半年。培养博士研究生4人、硕士研究生7人,在国内外铁路结构强度疲劳可靠性领域具有广泛影响力。在项目开展中,根据材料与结构的缺陷检测评定发展趋势,准确把握国际材料与力学研究前沿,开展实验力学理论研究,结合高速铁路技术、新材料技术和重大装备制造技术等国家重大需求开展工程应用研究,提出并在国内率先实践“基于同步辐射X射线成像的三维缺陷原位演化表征”这一全新研究方向,有助于为解决国家重大装备与工程中的关键力学问题提供新的思路和方法。