对金属结构材料变形与损伤载体（空位、位错、孪晶等微观缺陷）的萌生及其演化规律的精准认知是设计和制备高性能、长寿命金属结构材料的前提和基础。然而，传统技术不能实时定量研究变形与损伤载体的动态演化行为，因而难以揭示对金属结构材料性能具有决定性影响的变形与损伤机理，制约了新一代高性能、长寿命金属结构材料的研发。针对上述问题，本项目研制和发展了系列新型原位力学测试技术，结合理论计算和计算机模拟，系统定量地研究了典型金属材料变形和损伤的过程，揭示了其微观机制，发现了若干新原理，拓展和丰富了金属材料在外力和环境气氛作用下的变形和损伤机理，为高性能、长寿命金属结构材料的研发提供了新的理论依据和方法指导。