主讲人简介：滨田茂（Shigeru HAMADA），日本九州大学工学部机械工程系、可持续氢能研究院（HYDROGENIUS）教授。1993年、1995年、1998年于日本九州大学先后取得工学学士、工学硕士、工学博士学位，博士论文研究方向为Ⅱ 型疲劳裂纹扩展。1998—2006年任职于三菱电机尖端技术研发中心，担任研究员。2006年进入九州大学任讲师，2008年晋升为副教授，2021年受聘为教授。2009年赴英国谢菲尔德大学开展为期半年的访问研究。主要研究方向为材料力学、金属疲劳、应力集中、断裂力学、氢脆以及滚动接触疲劳，重点探究疲劳裂纹扩展机理与损伤累积行为。已发表同行评审学术期刊论文100篇，出版专著5部。

讲座内容简介：金属材料疲劳裂纹扩展的传统认知认为，该过程由循环载荷下裂纹尖端位错发射产生的交替滑移所驱动。这种塑性变形模式能够解释诸多已观测到的裂纹扩展现象，但尚不能涵盖全部疲劳裂纹扩展形式。本次报告介绍损伤累积模式：裂纹依靠裂纹尖端前方累积的循环损伤实现向前推进，而非依靠连续的自相似扩展。

在损伤累积模式下，反复加载会引发局部微观组织改变，包括位错堆积、重排以及位错亚结构的形成。损伤区域内会产生孔洞，继而萌生微裂纹，并与主裂纹汇合，最终实现间歇性裂纹扩展。纯Ⅱ型循环载荷下的实验观测结果，证实了局部塑性应变、微观组织演变与裂纹扩展路径之间的关联。报告同时探讨材料微观组织、层错能对塑性变形模式与损伤累积模式产生条件的影响。

损伤累积模式对氢脆研究具有重要参考价值。氢致局部塑性增强机理（HELP）表明，氢能够提升位错迁移能力，促进应变局部化。这为氢加速裂纹尖端前方损伤累积、促进孔洞生成、微裂纹萌生以及后续疲劳裂纹扩展提供了物理依据。

氢环境下裂纹扩展速率提升，并不一定代表氢只是加速了无氢条件下的原有作用机理；氢也有可能改变裂纹扩展的主导模式，而仅依靠宏观裂纹扩展速率无法识别该模式转变。因此研究氢致疲劳，除裂纹扩展速率与疲劳门槛值之外，还必须考察局部塑性变形、损伤累积以及微观组织演化。报告通过区分塑性变形模式与损伤累积模式，拓展了对疲劳裂纹扩展的传统理解，强调厘清氢环境下疲劳行为物理作用机理的重要意义。

讲座时间：2026 年 10 月 21 日（星期三）15:30‑16:30
讲座地点：机械楼 M502 

主办单位：机械工程学院