“振動(dòng)環(huán)境下疲勞問(wèn)題研究”專題序言

早在19世紀(jì)中葉，隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明和鐵路建設(shè)的發(fā)展，研究人員發(fā)現(xiàn)機(jī)車車輪結(jié)構(gòu)在遠(yuǎn)小于其靜強(qiáng)度極限載荷時(shí)發(fā)生交變應(yīng)力破壞現(xiàn)象，由此提出并發(fā)展了不同于結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度破壞的結(jié)構(gòu)疲勞破壞問(wèn)題。由于工業(yè)、交通和國(guó)防技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)疲勞失效問(wèn)題遍布航空、航天、交通、建筑、化工等諸多領(lǐng)域，促使抗疲勞設(shè)計(jì)得到深入的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。

振動(dòng)環(huán)境下疲勞問(wèn)題研究中的振動(dòng)即是機(jī)械或結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在其平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的普遍形式之一，而疲勞即是無(wú)明顯的塑形變形，結(jié)構(gòu)突然出現(xiàn)斷裂。在振動(dòng)環(huán)境下，我們很容易發(fā)現(xiàn)當(dāng)交變載荷的頻率與結(jié)構(gòu)的某一階固有頻率一致或比較接近時(shí)，結(jié)構(gòu)將發(fā)生共振，這時(shí)一定的激勵(lì)會(huì)產(chǎn)生更大的響應(yīng)，使結(jié)構(gòu)更加易于產(chǎn)生破壞。這說(shuō)明結(jié)構(gòu)的疲勞失效與其振動(dòng)響應(yīng)密切相關(guān)。在工程實(shí)際中，結(jié)構(gòu)受到外部激勵(lì)總會(huì)產(chǎn)生不同的振動(dòng)響應(yīng)，因此絕大部分結(jié)構(gòu)的疲勞失效都與振動(dòng)有關(guān)，都可以歸結(jié)為振疲勞問(wèn)題。振動(dòng)疲勞的研究是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然要求，同時(shí)也是結(jié)構(gòu)疲勞失效理論與結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論相結(jié)合的必然結(jié)果。

大型復(fù)雜運(yùn)載裝備中的高速鐵路發(fā)展正蓬勃向前，運(yùn)行速度不斷提高的同時(shí)帶來(lái)的是更加顯著的振動(dòng)問(wèn)題，結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計(jì)越來(lái)越受到重視。針對(duì)大型運(yùn)載工具結(jié)構(gòu)的服役環(huán)境呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)、高頻交變和多場(chǎng)多軸載荷特性，加上結(jié)構(gòu)輕量化和長(zhǎng)壽命的設(shè)計(jì)，對(duì)大型承受動(dòng)態(tài)載荷的結(jié)構(gòu)可靠性提出了新的挑戰(zhàn)和問(wèn)題。結(jié)合傳統(tǒng)的疲勞理論，發(fā)展新的振動(dòng)環(huán)境下結(jié)構(gòu)疲勞可靠性設(shè)計(jì)方法，對(duì)保障結(jié)構(gòu)的安全和長(zhǎng)壽命具有重要的科學(xué)和應(yīng)用價(jià)值。本期選用“振動(dòng)環(huán)境下疲勞問(wèn)題研究”作為專題，重點(diǎn)報(bào)道我國(guó)在運(yùn)載工具領(lǐng)域的相關(guān)研究成果，為我國(guó)從事振動(dòng)疲勞研究的相關(guān)研究人員提供一個(gè)相互交流的平臺(tái)。

感謝國(guó)內(nèi)同行們的積極響應(yīng)和大力支持，在此向各位同行表示誠(chéng)摯的謝意。