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材料疲劳一直是影响工程结构服役安全的重要课题,然而传统的基于表面测量或者基于破坏性断口进行材料及部件损伤机制研究的手段存在着难以同步观测内部疲劳损伤形成、累积和破坏的根本性不足,而且研究样本量少、成本较高,属于典型的破坏性试验。高能同步辐射光源是目前唯一可穿透大块材料进行疲劳损伤演变可视化研究的大科学装置。本文旨在开发一种基于同步辐射X射线三维成像的原位观测拉伸和疲劳试验机,并对研制中的一些关键技术细节进行了探讨。这种试验机的主要优势是在少辐射剂量下深入样品内部实时获取疲劳裂纹萌生和扩展的全过程,对