张福泽,结构寿命和可靠性专家。1936年初春诞生在辽宁省一个山间世代种田人家,1952年从山间小学考入县里的初级中学,1954年考入省里高级中学,1957年又考入北京航空学院。1962年大学毕业后,分配到北京航空工程技术研究中心至今,在这期间,先后任该中心的技术员、工程师、高级工程师以及空军工程学院教授、北京航空航天大学兼职教授、空军可靠性办公室总工程师、北京机械结构强度研究中心高级技术顾问、云南工业大学名誉教授、美国维斯康辛大学高级访问学者和两个学会的理事。1990年被评为国家级有突出贡献的中青年专家,1995年当选为中国工程院院士。 他在飞机结构寿命和可靠性科研中,共完成29项课题,获奖11项:其中全国科学大会重大成果奖2项(分别排第1名和第4名)、国家科技进步一等奖1项(排第1名)、国家科技进步二等奖1项(分册副主编)、国家发明四等奖1项(独自获得)、部级科技进步一等奖3项(分别排第1名和两个第2名)、二等奖3项(均独自获得)。 从60年代末到90年代初的20多年中,他在飞机(机械)寿命和可靠性工程理论研究中,发表论文45篇,在寿命类比计算数学模型和寿命分散性规律等一系列重要理论方面,取得了一批国内外同行专家公认的重要理论成果,这些理论成果在《航空学报》发表后,又被国际一些权威学术刊物转载应用,同时也被国家强度规范采用,做为规范推广使用,为我国大机群飞机定寿奠定了理论基础。这方面成果主要有: (1)建立了飞机(机械)裂纹形成寿命及裂纹扩展寿命二个类比计算的数学模型,解决了Miner经典理论未能解决的分散性问题,并将分属于结构疲劳和断裂力学二个学科的问题统一为一种计算模型,为系列飞机(机械)定寿奠定了理论基础。研究论文在《航空学报》发表后,美国AD报告和《国际宇航》等学术刊物全文转载应用。同时也被国家《飞机强度和刚度规范》采用。 (2)研究了疲劳分散性的机理,建立了理论计算及试验分析用的裂纹形成寿命分散系数、裂纹纩展寿命分散系数的一整套疲劳分散系数体系,澄清了国内外规范中含糊不清的概念,已被国家军标《飞机强度与刚度规范》采用,作为我国飞机设计与定寿依据。研究论文在日本召开的国际学术会议发表后,被美国著名学术刊物SAE全文转载。 (3)对比研究了飞-续-飞载荷谱和程序块载荷谱的疲劳分散性规律,研究出了二者具有相同的分散性的结论,澄清了国内外疲劳界认为二者分散性不同(差异近2倍)的论点,为确定飞机寿命的可靠性提供了理论依据。研究论文在澳大利亚召开的国际学术会议上发表,被誉为“80年代高质量的论文”,在国际前沿课题研究中居于领先水平,美国著名学术刊物SAE全文转载应用。 (4)研究出疲劳寿命标准差的分布规律,并推导出安全标准差的计算公式,发表在《航空学报》,被国家强度规范引用,对提高飞机定寿和延寿的可靠性有重要作用。 (5)在飞机载荷编谱研究中,研究出了“以中值损伤代表起落”编制飞-续-飞载荷谱的新方法,克服了国内外普遍采用“雨流计数法”编谱,无法考虑载荷作用次序对疲劳寿命影响的缺陷,提高了疲劳试验寿命结果的可靠性。该方法已在我国几种飞机编谱中得到成功的应用,已取得很好效果。为国内外编制飞机的飞续飞载荷谱创立出一种新的编谱方法,这种编谱方法可以保持飞机在飞行中载荷出现的顺序不变,提高飞机定寿延寿的可靠性。解决了目前国际上各种编谱方法无法考虑的载荷顺序对寿命影响的难题,把飞机载荷谱的编制水平推到国际最前沿。 这些理论成果是结构寿命和可靠性理论的新发展,得到国内外同行专家的广泛采用和赞许,为此应美、英、俄、日、德、澳等国的邀请出国讲学和交流。这些理论和方法,为我国大机群多系列飞机定寿、延寿提供了理论根据。 他是我国第一个和第二个大机群飞机定寿和延寿的开拓者和奠基人。早在60年代,苏制乌米格十五飞机和米格十五比斯飞机已飞到原苏联给的总使用寿命,造成停飞。由于当时我国大机群飞机疲劳定寿和延寿尚未开展,而50年代从苏联进口飞机时,也没有给这方面的资料,因此,给该二机种的定寿和延寿造成极大的困难。 他接受这项研究课题时,正处于我国“文革”期间,国内各大学、图书馆等部门都关门,想查资料无处可查,想找协作伙伴无人可找。在这种情况下,为了解决这两个机群飞机的停飞和飞行安全,他顶住当时的各种逆流,依靠自己的力量,立足国内,独立自主地实测飞机载荷谱,没有计算机课题组就自己手工计数和计算,终于编出我国第一个用于飞机机体结构疲劳试验的载荷谱。没有疲劳试验设备,就自己动手研制,没钢材就买旧料改装,没运输工具,就自己用马车拉,没实验室就在办公楼的走廊里干,就这样于60年代末研制成功我国第一台受力完全是自身平衡的闭环全尺寸飞机结构疲劳试验设备。由于这种疲劳试验设备在国内外属首创,因而获国家发明奖。用自己研制的这套设备,在课题组共同参与下,成功地进行了上述两种飞机结构疲劳试验,为我国第一个和第二个大机群飞机定寿和延寿提供了疲劳试验数据,又结合领先使用和工厂延寿修理等技术途径,于1975年和1978年分别给出这两个大机群飞机延长一倍寿命的结论,为国家创造出1000余架飞机的价值,并获全国科学大会奖。为我国大机群飞机定寿和延寿开拓出一条至今仍适用的技术途径。 自80年代起至今,他主持我国几千架多系列大机群飞机定寿和延寿的大系统工程项目课题。由于种种原因,我国几千架多系列飞机都没有给出总使用寿命和可靠性指标,这样就无法保证飞行安全,如1972年和1974年连续两次因机翼断裂引起飞机失事,造成机毁人亡大事故。虽然如此严重,但由于国家一下子还拿不出这么一大笔经费解决几千架多系列飞机的寿命和可靠性问题,为了解决建国40余年积压的这个系统工程难题,他立足国内,自力更生地研究出《系列飞机定寿法》,为大机群系列飞机的定寿延寿提供一种新的经济可靠方法。在1986~1995年间,以此方法为指导,把我国几千架飞机的定寿工作纳入一个统一的系统工程之中,将机型分类,在每一系列中选定核心机型进行完整试验和计算,并按载荷、结构等差异对其他机型做补充试验与类比计算,最后取得每个机型的寿命结论。这项重大系统工程项目的完成不仅保证了我国几千架十七种飞机的飞行使用安全,而且产生了数十亿元巨大的经济效益。该系统工程课题,于1995年获国家科技进步一等奖,他创立的《系列飞机定寿法》获专业技术重大贡献奖,为我国几千架多系列大机群飞机定寿延寿做出了历史性的贡献。
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