[发明专利]一种考虑腐蚀与疲劳耦合作用的结构件协同加速试验方法

权利要求书

1.一种考虑腐蚀与疲劳耦合作用的结构件协同加速试验方法，其中所述结构件为金属结构件，所述方法包括下列步骤：

(a)确定金属结构件在一定年限内预期达到的腐蚀程度η₁与疲劳损伤程度η₂。

(b)将金属结构件与惰性电极置于腐蚀容器中，金属结构件与直流电源的正极连接，惰性电极与电源负极连接，其中金属结构件除腐蚀部位外进行密封处理，记金属结构件的腐蚀部位面积为A，确定通电加速腐蚀的电流密度为i，则通电加速腐蚀的电流大小I＝i·A；

(c)将置于腐蚀容器中的金属结构件与疲劳加载装置进行连接；

(d)在腐蚀容器中加入与腐蚀环境相对应的电解腐蚀溶液，以达到自然腐蚀条件下相近的腐蚀形貌；

(e)根据目标腐蚀量与疲劳程度计算通电腐蚀时间与疲劳加载频率：根据法拉第定律，电极上通过的电量Q与该电极上发生化学反应的物质的量m成正比，即：Q＝mF，对于通电腐蚀而言：Q＝I·t，因此，则通电时间为式中：F为法拉第常数，t为通电时间(s)，m₀为试件的初始质量(g)，Δm为发生锈蚀的质量(g)，n为金属通电腐蚀失去的电子数，M为金属的摩尔质量(g/mol)，根据通电时长，确定疲劳加载频率式中：N_f为金属结构的疲劳寿命；

(f)同时打开电源开关与疲劳加载装置开关，对结构件进行腐蚀疲劳耦合加载，在达到预定的通电时间t后，同时关闭直流电源与疲劳加载装置；

其中，所述协同加速试验考虑了腐蚀速率与疲劳加载速率之间的匹配问题，从而实现腐蚀与疲劳耦合作用下金属结构件定量损伤的协同加速加载。

2.根据权利要求1所述的协同加速试验方法，其特征在于，步骤(d)中，模拟海水腐蚀环境用质量分数为3.5％的氯化钠溶液。

3.根据权利要求1所述的协同加速试验方法，其特征在于，步骤(d)中模拟大气腐蚀环境用0.5％醋酸钠与0.2％氯化钠的混合溶液。