“无应力集中”抗疲劳概念
在现实生活中，疲劳现象比比皆是。如人会因为过度疲劳而出现乏力、头痛、身心疲惫，甚至“过劳死”；马会因为长途奔跑超出生理极限，突然倒地。同样，飞机、轮船、铁桥，这些没有生命的结构物体，同样存在“疲劳”问题，也会因过于“疲劳”而“死”。雄伟坚固的大桥突然倒塌，富丽堂皇的巨轮突然断裂，硕大先进的客机突然失事，其罪魁祸首皆因“疲劳”。“疲劳”引发的灾难触目惊心。1954年，有两架英国制造、世界上最早的喷气客机“彗星”号，由于压力座舱出现疲劳，先后自高空坠入地中海，机上人员无一幸免。1979年，美国一架DC-10运输机的发动机连接件发生疲劳，在芝加哥坠毁，机上271人全部罹难。1970年7月16日，我国一架军用直升机由于螺旋桨轴颈疲劳断裂，在空中突然失事，机上7人无一生还。
飞机每次飞行，都要反复受到载荷的作用，当使用到一定年限后，所积累的损伤就会导致破坏。对于这种结构疲劳破坏所引起的重大灾难，早在20世纪40年代末就引起了世界科学界的关注，大量人财物力开始投入到对“疲劳”的研究中。疲劳破坏、可靠性设计，成为工程、机械设计中的一个突出问题。
赵振业带领他的团队花了13年时间研究成功300M钢长寿命飞机起落架，达到并超过国外同类起落架最高规定寿命，可谓自主创新、实现跨越发展的典范。其成功的奥秘就在于研究并提出一种“无应力集中”抗疲劳概念，即不同应力集中构件具有无应力集中时材料固有疲劳强度，并建立了理论模型，揭示了微观机理。
赵振业从疲劳理论的原理出发，本着实现起落架长寿命目标，研究300M钢疲劳行为和规律，发现了疲劳强度应力集中敏感特性和规律。300M具有很高的抗拉强度和疲劳强度，但疲劳强度应力集中敏感，如理论应力集中系数为3时，疲劳强度降低约50%，应力集中系数为5时，疲劳强度降低约80%。应力集中系数是形状因子，设计、加工、服役都会带来应力集中系数值变化，形状越复杂，应力集中系数值越高，疲劳强度降低越大。这一研究抓住了300M钢的弱点或要害。
随后，赵振业及其合作者又研究了抗疲劳应用技术，掌握了疲劳强度应力集中敏感变化规律和抑制方法：随应力集中系数值增大， 300M钢疲劳强度降低很快，但采用抗疲劳应用技术后，疲劳强度回复也很快，而且应力集中系数值越大，回复值越高。如螺纹构件应力集中系数值为5，采用抗疲劳工艺加工后，疲劳强度回复79%。这一研究结果抓住了提高300M钢构件疲劳强度的诀窍。
“无应力集中”抗疲劳概念指出，应力集中对构件疲劳强度起决定作用，从而引导人们关注“应力集中”问题，创新抗疲劳应用技术，实现构件长寿命、高可靠。这一理论不仅为300M钢起落架实现长寿命所验证，为300M钢起落架从1991年服役至今无一故障的高可靠性所验证，还为40CrMnSiMoVA钢起落架寿命由200飞行小时提升到3000飞行小时不失效，高合金超高强度钢AF1410飞机平尾大轴实现长寿命和服役高可靠性所验证。
赵振业还深入考察、研究了高强度铝合金、钛合金、高温合金的疲劳特性，发现它们不仅具有疲劳强度应力集中敏感，而且规律与300M钢几乎一模一样。高强度铝合金、钛合金、高温合金、超高强度钢虽然分属不同类型合金，但在σNF/σF-Kt坐标系中，几乎成为一条直线，只是合金化程度越高，敏感性越高的程度不同。国外资料曾报道，材料经表层渗碳后硬度达到HRC60以上时，表面划伤造成的应力集中值可能超过材料抗拉强度，使材料完全丧失疲劳性能。
高强度、高硬度合金疲劳强度应力集中敏感特性的普遍性和规律的一致性引起了赵振业的高度警觉和重视，因为飞机、发动机及其他高科技机械关键主承力构件，如叶片、轮盘、主承力框、梁、接头、齿轮、轴承、轴等，大都是用这些合金制造的。这些构件决定了各种机械装备的主要功能、寿命和可靠性。其所以选用高强度合金制造，原本是因为它们具有很高的强度，很高的疲劳强度，可以实现构件体积小、重量轻、长寿命、高可靠性。但是，由于没有采用抗疲劳制造技术，没有能够抑制疲劳强度应力集中敏感，反而导致这些构件存在寿命短、可靠性差、结构重等三大问题，以致我国机械装备产品性能和经济效益低下，至今难以制造高端产品，在国际竞争中处于弱势地位。航空与其他机械制造业处于中、低端产品卖出去，高端产品买进来，外汇流到国外，资源消耗和污染留在国内的困惑状况。
近年来，随着我国经济实力增强，航空、风电、高速列车、汽轮机、燃气轮机、高档机床等行业从国外引进了一大批先进产品，对国民经济发展和国防建设都有很好的提高水平作用。但是，制造技术从来都属于国家级机密，工业先进国家实行产品“梯度转移”政策，我国根本不可能通过进口得到高水平产品，更不可能买到先进技术。想到使用若干年后这些产品可能出现的问题、潜在的危险、维修与国产化等问题，赵振业忧心忡忡。
我国是一个正在实现工业化的国家，机械制造技术相对落后，几十年来一直在引进国外产品，以求加快前进步伐，提升自己的技术水平。但是，长期以来，许多企业不能从“引进—落后—再引进—再落后”的怪圈中走出来，不求依靠自主创新技术站起来，而是习惯于一代接一代地引进、仿制，关注于眼前的利益和得失，懈怠于持续发展和对子孙后代负责，对此，赵振业每每感到愤愤不平和忧虑。
赵振业认为，实现工业现代化是中华民族伟大复兴的重要目标，中国必须建设成为机械制造强国。对此，我们要有清醒的认识，这就是与几十年发展机械制造大国相比，已是时过境迁了。因此，需要转变观念，静下心来认识自己的国情和国际大环境，寻求一条适合中国的发展道路，换一种具有中国特色的发展方式。所谓国际大环境，就是发达国家不会容忍中国成为机械制造强国，更不会扶植一个竞争对手。因而，新一代的引进、仿制和“合作”不可能把中国带入工业现代化，反而会扼杀、窒息中国的自主创新和核心竞争力。应该充分认识的国情是：中国虽然是一个机械制造大国，规模大、总产值大，但基础技术薄弱，缺少核心竞争力。至今关键基础构件，如传动构件齿轮、轴承，转动构件叶片、轮盘和主承力构件对接螺栓、承力弹簧等陷于“三大问题”的困扰中，并累及所有高端机械装备。建设机械制造强国最需要的是把观念从引进、仿制、“合作”转变到自主创新；采用遵循科学规律，踏踏实实补上关键基础技术、关键基础构件课和营造核心竞争力的发展方式，改变头重脚轻根底浅状况，铺设一个坚实的基础。
当前，我国机械制造业面临的主要挑战是知识产权、经济可承受性和技术。知识产权是竞争力的核心，没有先进技术，就没有经济可承受性和知识产权。赵振业认为，高性能构件和机械产品是设计、材料、制造三位一体的技术集成。三种学科技术高水平发展是基础，先技术发展后集成应用，协调发展是保障。几十年来，在解决产品“有无”问题的理念指导下，三种基础学科技术发展滞后，制造基本停滞在传统制造技术，不适应先进设计与高强度材料，是酿成我国长期徘徊于中、低端制造，难以走出“怪圈”，自主创新和国际竞争能力低下的技术原因。
赵振业一直致力于自主创新，几十年来研究抗疲劳制造理论和技术，并置于推广应用之中。他发表文章和讲演，提升对抗疲劳制造这一基础制造技术、核心制造技术、“瓶颈”技术的认识。2009年春节，赵振业院士震惊于美国金融风暴和大银行的顷刻倒闭，忧心于中国机械产品出口滞销，沉思于解救中国制造业的办法。他以为，这是中国卧薪尝胆的好时机，应当抓紧时间研究发展抗疲劳制造技术和长寿命关键基础构件。金融风暴结束时，中国已具备高端机械装备的制造基础和能力，达到进入国际竞争行列的水平。于是赵院士疾书了一份《发展抗疲劳制造，提升中国机械制造核心竞争能力》建议，拿去与中国两院院士师昌绪先生商议，两人一拍即合。得到10位院士的认同并共同发起，在中国工程院时任院长******的大力支持下，这一建议由中国工程院上报******，立即得到了******领导的高度重视。******总理、******副总理、刘延东国务委员批示中国工业和信息化部、科技部组织实施。
