采用磁控溅射工艺, 在Pt/Ti底电极上沉积锆钛酸铅(PZT)薄膜, 研究了原位退火温度与底电极沉积温度对溅射PZT薄膜结晶取向、微观结构、介电性能、铁电性能及疲劳性能的影响。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明, 随着电极沉积温度升高, Pt晶粒尺寸增大, 随着退火温度升高, PZT薄膜致密性变差。对室温制备的Pt/Ti底电极进行200 ℃原位退火30 min后, 易于促进PZT薄膜沿(100)择优取向, 而高温制备或经高温退火处理的Pt/Ti底电极更有利于PZT薄膜的(111)晶向生长。电学性能分析表明, 室温制备的Pt/Ti底电极在经200 ℃原位退火30 min后, 其PZT薄膜介电性能最优, 同时展现较高的剩余极化强度和最小的矫顽场强, 经历108次极化翻转后, 初始极化下降仅为11％。

激光冲击强化是一种先进的材料表面抗疲劳制造技术，本文采用正交试验方法研究了激光冲击2050铝锂合金表面残余应力分布规律，获得了优化的激光冲击参数，并在此参数下验证了疲劳寿命增益。研究结果表明：激光冲击强化诱导的残余应力与试样的几何特性相关性较强，而激光冲击参数本身搭接率对残余应力的影响大于激光能量、大于冲击次数，最佳工艺参数为激光功率密度5.30 GW·cm^-2、搭接率50%、2次冲击。采用此参数冲击后260 MPa和200 MPa应力水平下疲劳寿命分别提高了22%和63%。

在自适应光学波前校正过程中, 变形镜驱动器在交变电场的长期循环作用下会产生疲劳效应.根据自适应光学控制系统的误差传递函数和开环传递函数, 结合压电陶瓷驱动器的疲劳特性, 分析了压电陶瓷驱动器在产生疲劳后对变形镜延时、校正带宽和系统稳定性的影响.结果表明, 对于同一种压电陶瓷, 其压电性能、介电性能及机电耦合性能均随着循环次数的增加而下降, 其中机电耦合性能对变形镜延时影响最大.在变形镜校正畸变波前过程中, 压电陶瓷驱动器的循环使用次数越多, 变形镜延时越长, 其校正得到的误差抑制带宽和开环带宽越小, 而相位裕度变化范围表现出缓慢增大的趋势, 系统的稳定性也随之变差.

基于变形镜（DM）的影响函数，采用有限元方法对波前校正过程进行了数值模拟，分析了压电陶瓷（PZT）驱动器的疲劳特性对变形镜校正能力的影响。研究结果表明，在压电陶瓷驱动器产生疲劳后，变形镜校正能力下降。待校正畸变波前的峰谷值越大或空间高频成分比例越高，变形镜在驱动器疲劳后的校正能力下降得越明显，且受前者影响更大。

为评估日盲紫外(SBUV)像增强型CCD(ICCD)响应度随工作时间的变化规律，针对器件的两种典型工作模式设计了SBUV-ICCD疲劳特性测试方案，并构建装置对其进行了实验测量。首先结合SBUV-ICCD的基本结构和工作原理介绍了器件的两种工作模式；其次，定义了器件疲劳特性，提出了SBUV-ICCD疲劳性测试方案；最后，对两只SBUV-ICCD进行了疲劳特性测试，并分析了该测试方案的不确定度。实验结果表明：在光电模拟模式和光子计数模式下国内某型号SBUV-ICCD的疲劳特性分别为13%和3%，国外某型号SBUV-ICCD疲劳特性优于1%，本测试方案的不确定度为1%。

提出了一种简单直观的方法研究光致变色材料二芳基乙烯/PMMA膜的抗疲劳特性.通过测量样品在漂白和呈色过程中探测光的透过率,分析该样品光致变色过程的最佳曝光量，在此基础上测量样品的抗疲劳特性.结果显示:在漂白和呈色过程中，激发红光和紫光的最佳曝光量为分别为1 900 J/cm2和600 mJ/cm2,表明该材料对红光不敏感，对紫光比较敏感.定义漂白-呈色过程中，探测光透过率稳定值差下降为第一次循环的50%时样品已经疲劳.通过交替的漂白-呈色循环,测得这种二芳基乙烯材料的擦写次数为27次.

激光喷丸强化(LSP)是一种基于冲击波力效应的非传统抗疲劳制造技术，目前关于激光喷丸强化的研究大多集中在机制和实验上。由于激光冲击过程是一个复杂的热力耦合过程，涉及的因素较多，实验方法难于全面理解各种参数对激光喷丸效果的关联影响。介绍了典型的激光喷丸强化过程的数字化分析方法，以有限元分析工具ABAQUS和MSC.Fatigue为平台，通过编制激光冲击波加载模块，解决了数据流传递中的接口问题。以2024-T3航空铝合金试样为例，对激光喷丸强化过程中激光冲击波的传播、残余应力大小以及疲劳特性行为等进行了数值分析，并对激光喷丸强化的疲劳寿命进行了预测，建立起了激光冲击波压力－残余应力－疲劳寿命之间的数字化分析方法，实现了激光喷丸过程和喷丸效果评价的可视化。