自主创新，首次提出学科新理论

20世纪70年代，善于观察和分析的颜鸣皋发现，开展金属疲劳断裂力学这门新兴学科的研究，对于飞机发动机和飞机使用期限的预测、确定和延寿，对保证飞行安全、确定检修周期以及合理选材、控制和提高产品质量等，都有着极其重大的意义。

颜鸣皋亲自组织和领导固体力学与物理冶金两支科技队伍，采取宏观力学和微观分析相结合的方法，指导项目组对金属材料的疲劳裂纹扩展过程、物理模型、力学方程以及各种因素的影响作深入的研究，首次归纳提出了疲劳裂纹扩展第一和第二阶段的“双滑移、裂尖钝化和再生核”物理模型，得出了疲劳裂纹扩展的一般表达式，并阐明了组织结构、应力比、表面状态和环境介质等复杂因素的系统影响规律。

他还和同事们通过对几种合金匹配断口的仔细观察和深入分析，首次发现疲劳断口的微观不对称性，并把它应用于处理实际工程材料应力状态、第二相、夹杂物以及环境的影响。

1978年，颜鸣皋在全国第一届断裂力学与断裂物理会议上作为大会主报告发表了《金属疲劳断裂微观机制》一文。该论文还被中国航空研究院选为航空科技文献资料，以单行本出版发行。这是我国首次发表的一篇有分析、有独立见解、系统地阐明有关疲劳与断裂微观机制的论文报告。(https://www.daowen.com)

颜鸣皋应用断裂力学分析与位错模型，首次推出了预测疲劳裂纹扩展门槛值的理论计算方程，其计算值与三种主要晶系金属及其合金的实验值相吻合，在世界疲劳界引起了广泛的关注，受到世界疲劳界学者的高度重视。

1978年，我国航空工业正是面临由仿制走向自行设计的转变时期。为了解决航空材料为新机种研制和原有机种定寿、延寿问题，时任北京航空材料研究所技术副所长兼总工程师的颜鸣皋总结材料应用研究的基本规律，及时正确地提出要实行三个“三结合”的指导思想——“设计、材料、使用”三结合，“材料、工艺、测试”三结合和“结构强度、材料力学、显微组织”三结合；强调处理好“三个关系”——在结果和分析中要处理好“继承与发展”“宏观与微观”“理论与实践”的关系；抓好“四个环节”——在应用研究中要抓好“资料分析”“试验设计”“结果分析”和“实践检验”四个环节。随后，他又根据多年来航空材料研究与发展中的正反两方面的经验教训，正确提出了材料应用研究的科学程序，将其归纳为“设计是主导、材料是基础、工艺是手段、测试是保证、使用是检验”，并阐明了其相互的辩证关系。他所提出的材料应用研究的基本概念和辩证思想，对从事航空材料应用研究的科研人员具有重要的指导和启发作用。

颜鸣皋还配合飞机损伤容限设计开展断裂数据与成活率测定，主编和翻译出版了多种手册与数据汇编，为飞机安全设计、合理选材提供了大量数据和理论依据，建立了较完整的试验装备，培养和造就了一大批技术骨干，使北京航空材料研究院在材料疲劳与断裂应用研究方面处于国内领先地位，在国际上也享有盛誉。鉴于他的突出贡献，1987年6月，颜鸣皋在第五届国际材料力学行为大会上荣任1987—1991年国际理事会主席；同年获全国机械装备失效分析及预防工作“特殊贡献奖”；1999年6月在第七届国际材料与结构疲劳大会上被授予国际疲劳大会“终身荣誉会员”。

鉴于颜鸣皋对我国航空工业做出的卓越贡献，1991年4月，在航空工业创建40周年之际，他荣获航空航天部的最高奖励——“航空金奖”。1991年11月，颜鸣皋当选为中国科学院学部委员（院士）。2001年，他又获得何梁何利科学与技术进步奖。