高鎮同

高鎮同

高鎮同,結構疲勞專家,航空教育家中國科學院院士。長期從事結構疲勞和可靠性方面的研究。他創立了"疲勞統計學"分支學科;提出了一系列疲勞試驗方法和資料統計處理方法,已列為航空工業部標準(HB/Z112-86);提出二維動態應力-強度幹涉模型和二維動態斷裂幹涉模型;建成現代化結構壽命可靠性評定的專家系統,已成功用于殲擊機強擊機轟炸機運輸機直升機等20個型號飛機結構的定壽和延壽。

  • 中文名稱
    高鎮同
  • 國籍
    中國
  • 出生地
    北京市
  • 出生日期
    1928年11月15日
  • 職業
    結構疲勞專家
  • 畢業院校
    北洋大學(現天津大學)
  • 主要成就
    創立疲勞統計學等

生平簡介

高鎮同,1928年11月15日出生于北京市,原籍江西都昌。1946年至1950年在北洋大學航空系學習。畢業後曾在清華大學任助教。1952年起在北京航空學院工作,主講"材料力學"、"塑性力學"等課程,擔任材料力學實驗室主任。他負責自行設計和研製出我國第一台光彈性儀,第一個電阻應變片,1956年被評為北京市青年社會主義建設積極分子。

60年代初,高鎮同從材料疲勞性能的研究入手,隨後對作用于機體結構上的載荷譜進行研究,根據前人的研究成果發展了"全波雨流計數法",經過多次實際套用證明,該法使用方便,計算精度高,被一直沿用至今。此後,高鎮同開展了疲勞斷裂可靠性研究,提出了疲勞裂紋擴展可靠性曲線測定原理、疲勞試驗統計分析方法等。

1988年,高鎮同成功完成了"直升機強度規範和直升機強度規範使用說明"、"航空有機玻璃疲勞和斷口研究及疲勞手冊和斷口圖譜集的製定"兩項科研課題的研究工作;同年,他還完成了"復合應力疲勞壽命估算"的研究課題,解決了起落架支柱的復合應力疲勞壽命估算問題。此後高鎮同進一步 完善了隨機疲勞斷裂載荷譜,提出了隨機加速試驗譜編製方法,為疲勞試驗節省了大量的資金,提高了工作效率

高鎮同院士捐獻善款資助貧困殘疾兒童與老人高鎮同院士捐獻善款資助貧困殘疾兒童與老人

高鎮同晚年一直熱心慈善事業。2011年 6 月30 日,高鎮同院士為祝賀中國共產黨建黨90 周年,在"共產黨員獻愛心" 活動中,將自己積攢的5 萬元捐獻給北京市慈善 協會,以資助貧困殘疾兒童與老人。高院士作為一名優秀的共產黨員,多次為貧困殘疾兒童、老人、災區災民捐款。截至2011年 6 月30 日,他用于慈善事業、捐獻的現金累計已達70 多萬元。

榮譽

1978年以來,高鎮同在北航任教授、固體力學研究所所長等職,先後承擔國家、航空航天部、空軍等30多項科研課題,都取得了重要成果。其中,4項獲國家級成果獎,9項獲部級成果獎,2篇論文被評為中國金屬學會優秀論文。他擔任過8家飛機製造廠和研究所的技術顧問,曾兼任上海交通大學教授。曾任首屆亞太地區材料和結構強度會議主席、第四屆亞太地區強度評價會議主席、第四屆國際疲勞會議技術委員、第四屆國際局部化損傷會議技術委員。

高鎮同1986年加入中國共產黨。1989年獲國家級優秀教學成果獎和全國教育系統勞動模範的光榮稱號。1991年當選為中國科學院院士。1991年獲光華科技基金一等獎。1999年獲何梁何利科學與技術進步獎。

成就

解決飛機定壽、延壽問題的先決條件是:編製出能模擬飛機真實情況具有代表性的典型載荷一時間歷程,即載荷譜。這是理論分析和全尺寸結構疲勞試驗的依據,它在飛機結構定壽系統工程中佔據著極其重要的位置,也是工程界普遍關心的一個問題。為了取得真實的載荷譜,通常需要大量的、復雜的現場實測。如果飛行起落實測次數太多,則耗資巨大(每次飛行起落耗資上萬元),得不償失;而飛行起落實測的次數太少,則可能漏掉一些重要的真實信息,難免失真。幾十年來,這方面研究工作一直困難重重,進展緩慢。

北航博士生閻楚良在高鎮同的鼓勵與指導下,敢于求解新的未知數,跟著高鎮同"爬大山"。面對這項長期懸而未決的重大疑難問題,憑著理論上的高深造詣與幾十年在科研、生產實踐中獲得的經驗,高鎮同聯想到疲勞試驗中最少試樣的確定方法,與解決此項研究有密切的內在聯系,借鏡這一方法,不僅解決了最少飛行採樣起落次數,也解決了長期眾說紛紜的置信度問題。于是,"中值譜"的新概念應運而生。

這一科研課題是師生二人心有靈犀的產物:在研究過程中,高鎮同運籌帷幄,指明方向;閻楚良前線作戰,勇于實踐。經過20多年的努力,由高鎮同負責的"國產大型系列飛機疲勞載荷譜工程",通過8.6億個載荷譜實測資料採集、處理和載荷譜編製方法的研究,完成程式語句設計18.6萬條,逐一解決了諸多疑難問題,使我國飛機載荷譜編製取得了突破性進展,建立了具有90%以上置信度的中值載荷譜原理與體系。為此,以"大型機械結構中值載荷譜編製原理及工程套用"命名的項目,于2001年獲國家科技進步二等獎。

與目前國內外採用計數統計結果編製的載荷譜不同,中值載荷譜真實地保持了載荷-時間歷程與各狀態參數一一對應關系,因而進行疲勞試驗時,能夠真實展現結構部位疲勞損傷依賴于時間萌生、演化和終結的全過程。

眾多中科院院士和航空航天有關專家評價說,該成果的取得,使我國在具有高置信度載荷譜編製領域的研究方面,跨入國際領先水準,它對疲勞學科發展、室內模擬試驗技術、多軸聯合作用壽命估算理論等的發展,將會起到重大推動作用,而且為21世紀開展結構可靠性模擬設計奠定了基礎。

工作履歷

1950-1951年 任天津北洋大學助教。

1951-1952年 任清華大學助教。

1952年 任北京航空學院(現北京航空航天大學)助教、講師、副教授、教授,固體力學研究所所長。

主要論著

1 高鎮同等.疲勞性能測試.北京:國防工業出版社,1980

2 高鎮同主編.航空金屬材料疲勞性能手冊.北京航空材料研究所,1981

3 高鎮同等.疲勞套用統計學.北京:國防工業出版社,1986

4 高鎮同等.疲勞缺口系數和復雜載荷下壽命估算.力學學報,1986(4)

5 高鎮同主編.有機玻璃疲勞和斷口圖譜.北京:科學出版社,1987

6 高鎮同等.給定壽命下的疲勞裂紋尺寸分布.航空學報,1988 (3)

7 高鎮同等.隨機損傷過程和依賴于時間的損傷概率分布.力學學報,1988(6)

8 高鎮同等.σ-N曲線三餐秫米函式擬合法.航空學報,1989 (2)

高鎮同高鎮同

9 高鎮同等.確定威布爾分布三參數的相關系數最佳化法.航空學報,1990(7)

10 高鎮同.Reliability Based Design for Service Life Assessment. Conference Proceedings of FATIGUE'90(第四屆國際疲勞會議,特邀報告),USA,1990

11 高鎮同.Two Dimension Stress-Strength Interference Model for Reliability-Based Design. Conference Proceedings of ICM-6(第六屆材料力學行為會議,特邀報告),Japan,1991

12 高鎮同等.疲勞損傷概率分布及疲勞壽命統計矩.中國科學,1997,27(2)

13 Gao Zhentong,et al. A Continuum Damage Mechanics Model for High Cycle Fatigue. Int. J. Fatigue,1998,20(7)

14 高鎮同等.疲勞性能廣義σ-N曲面.機械工程學報,1999,35 (1)

15 高鎮同等.疲勞性能試驗設計和資料處理.北京:北京航空航天大學出版社,1999

16 高鎮同等.疲勞可靠性.北京:北京航空航天大學出版社,2001

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