装备制造业作为国民经济发展的基础已成为一个国家综合国力的重要体现。为满足工业需求，设备不断向大型化、复杂化发展，同时这也为保证设备安全运行提出了更高要求。本研究建立了一种基于有机力致发光材料(TEP-4N)检测金属构件力学响应的方法。通过简单的装置即可实时，可视化，全场检测复杂结构金属构件的应力应变和监测微小疲劳裂纹扩展，对保护设备安全运行具有重要意义。本文的研究内容主要工作及成果如下所示：
　　(1)通过力学实验证明了使用有机力致发光材料检测金属应力/应变的可行性。微观分析方法可知TEP-4N涂层在外力作用下破碎产生荧光，将本来不容易观察到的应力/应变分布转化为肉眼可见的荧光信号。通过进行疲劳实验证明此方法可以检测金属疲劳裂纹萌生以及预测微小疲劳裂纹扩展路径。并且荧光涂层破碎情况与底层金属变形有关；
　　(2)对不同材料进行单轴拉伸实验和微观分析明确了影响荧光响应强度的因素：底层金属晶粒尺寸和应变，并引入表面粗糙度建立金属应变与荧光响应强度的数学关系模型，可以通过荧光响应强度准确计算不同晶粒尺寸金属的应变；
　　(3)将荧光检测方法应用于X80管线钢焊接接头的不均匀局部变形检测。使用微观手段和显微硬度测试证明焊接接头微观组织和力学性能存在差异。通过荧光强度能够可视化表征和准确计算焊接接头的应变分布。在单轴拉伸以及循环载荷下局部变形不均匀程度会随焊接接头变形增大，而且增大平均应力和应力幅值会加速焊接接头融合区域的棘轮应变累积。