[发明专利]一种积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法

权利要求书

1.一种积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

Step1、渐进式增大试验件几何尺寸参数并逐步将试验件构型特异化，完成积木式腐蚀模型的构建与调试；

具体过程如下：

1.1、试片级模型调试，腐蚀预测模型初步构建；

具体为：

s101：基于飞机实际服役环境条件，对试片级试验件进行电化学腐蚀试验，获取试片级试验件仿真模型的基础数据；试片级试验件仿真模型的基础数据包括单一材料的极化数据、异种材料间的电偶电流和电偶电位；

s102：创建仿真对象的数字化几何模型；

s103：以单一材料的极化数据作为模型仿真边界条件的元数据，基于壳电流分布初步构建腐蚀预测模型；

s104：采用腐蚀预测模型对试片级试验件进行腐蚀仿真计算，获取腐蚀仿真结果；腐蚀仿真结果包括电偶电流、电偶电位；

s105：通过对比试片级试验件的腐蚀试验结果与腐蚀仿真结果，对腐蚀预测模型进行调试；

1.2、平板件级模型验证，筛选以静态液膜反应干湿循环腐蚀情况的液膜厚度值；

具体为：

s201：按照飞机机体中搭接结构实际样式制作平板模拟件；

s202：基于飞机实际服役环境条件，使用平板模拟件进行腐蚀试验；

s203：采用步骤1.1所得腐蚀预测模型对平板模拟件进行腐蚀仿真试验；

s204：将平板级模拟件的腐蚀试验结果与腐蚀仿真结果进行对比；对比内容包括腐蚀形貌、腐蚀深度、腐蚀速率；

s205：优化调试腐蚀预测模型参数，筛选出能够以静态液膜反映干湿循环腐蚀情况的液膜厚度值；

1.3、组合件级应用效果对比，获取应用效果对比结果；

具体为：

s301：基于飞机实际服役环境条件，对组合模拟件进行腐蚀试验，获得腐蚀试验结果；

s302：采用步骤1.2所得的腐蚀预测模型，对组合模拟件进行腐蚀仿真计算，获得腐蚀仿真结果；

s303：对比腐蚀试验结果和腐蚀仿真结果，对比内容包括宏观/微观形貌、腐蚀热点位置及细节腐蚀深度；

1.4、模型优化调试，筛选应用效果对比结果最佳的模型为积木式腐蚀模型；

Step2、采用积木式腐蚀模型进行整机级腐蚀预测，获得腐蚀电流分布，预测腐蚀热点位置，导出腐蚀三维几何形貌，评估机体结构腐蚀风险。

2.根据权利要求1所述的积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，其特征在于：步骤s101具体过程如下：

1A：试片级试验件制备；

1B：薄液膜电化学测量装置安装；

具体为：

1b1：在液膜厚度测量装置上安装温湿度控制装置，实现液膜厚度控制；

1b2：在液膜形成溶液中添加微量非离子表面活性剂Triton X-114；

1b3：采用浸润方式形成液膜；

1C、测得单一材料试验件的极化数据、异种材料试验件的电偶电流和电偶电位。

3.根据权利要求2所述的积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，其特征在于：步骤1A具体过程如下：

1a1：将10mm×10mm×3mm的材料试样用环氧树脂封装在PVC管中构成试验件，其中，暴露一个10mm×10mm面为工作面；

1a2：工作面所对的另一10mm×10mm面与导线相连；

1a3：试验件工作面上方距离材料试样1mm处钻出小孔并在小孔中充满饱和KCl琼脂，小孔连通装满饱和KCl溶液的U型管作为盐桥；至此，完成一个试验件封装为电极的过程；

1a4：重复步骤1a1至1a3，多个试验件绕PVC管中心环形分布并完成封装后构成多电极体系；

1a5：各试验件无需打磨，利用无水乙醇和丙酮对试验件进行清洗、除油，暖风吹干，置于干燥皿内待用。

4.根据权利要求2所述的积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，其特征在于：步骤1b1具体过程如下：

1b1-1：在液膜厚度测量装置的电解液外围增设塑料套筒，形成水浴环境；

1b1-2：外部恒温循环水浴箱连接塑料套筒内液体并控制液体温度；

1b1-3：湿气流量控制阀控制经过恒温加热后的热蒸汽流量以控制腔内相对湿度。

5.根据权利要求1所述的积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，其特征在于：步骤s202中所述腐蚀试验包括采用周浸润试验方式进行加速腐蚀试验。