[發(fā)明專利]一種金屬材料環(huán)境敏感度的獲取方法及裝置

在審

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• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN113312750A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐海;張衛(wèi)方;李寧;韓露;竇照峰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 北京眾澤信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11701
• 代理人: 張艷萍

本發(fā)明公開了一種金屬材料環(huán)境敏感度的獲取方法及裝置，該方法包括：根據(jù)各個(gè)試驗(yàn)站的金屬腐蝕數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，建立各個(gè)試驗(yàn)站腐蝕數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)數(shù)列；基于關(guān)聯(lián)數(shù)列，進(jìn)行均值化處理，計(jì)算各個(gè)試驗(yàn)站的腐蝕數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)度；基于關(guān)聯(lián)度構(gòu)造比較判斷矩陣，計(jì)算各個(gè)試驗(yàn)站的金屬材料對不同環(huán)境因素的權(quán)重；對比較矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)通過后，將各環(huán)境因素權(quán)重作為金屬材料對不同環(huán)境因素的敏感度。該方法解決了以往海洋大氣環(huán)境因素對金屬材料的腐蝕程度只能定性分析對比而無法定量計(jì)算的問題；本方法改善了以往研究實(shí)際海洋大氣服役工況下材料腐蝕特性研究耗時(shí)長、經(jīng)費(fèi)高等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬結(jié)構(gòu)件防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬材料環(huán)境敏感度的獲取方法及裝置。

背景技術(shù)

船用金屬結(jié)構(gòu)件服役期間，面臨的海洋大氣環(huán)境復(fù)雜多變，不同海域、不同季節(jié)的海洋環(huán)境也不盡相同。海洋結(jié)構(gòu)金屬材料長期服役于跨海區(qū)動(dòng)態(tài)交替運(yùn)動(dòng)中，暴露環(huán)境也是動(dòng)態(tài)交替和多因素綜合作用，加之多種海洋力學(xué)載荷的影響，使材料不可避免的發(fā)生腐蝕損傷和磨蝕失效，且環(huán)境和載荷不同，材料的損傷形式和腐蝕機(jī)制也千差萬別。影響海洋腐蝕的主要影響因素為溫度、濕度、日照時(shí)間、Cl-濃度、降雨量等。由于材料自身的元素組成和鑄熔條件不同，因此在不同海洋環(huán)境因素作用下的腐蝕特性也各不相同。同時(shí)，海洋大氣環(huán)境因素是隨機(jī)變化、動(dòng)態(tài)波動(dòng)的，且各因素間存在協(xié)同或抑制作用，均會(huì)對材料的腐蝕行為產(chǎn)生影響。對于一種服役于海洋環(huán)境下的金屬材料而言，想要判斷其腐蝕損傷程度，預(yù)測其服役壽命，首先需要確定其對海洋大氣環(huán)境中腐蝕性介質(zhì)的敏感程度。環(huán)境敏感度可定義為某種材料受所服役環(huán)境影響的程度。研究金屬材料對海洋大氣環(huán)境的敏感性，有利于選擇某種特定環(huán)境下的耐腐蝕材料和確定具有針對性的防腐措施。

目前由于海洋大氣環(huán)境不同，對金屬材料的腐蝕程度只能定性分析，無法定量計(jì)算，并且研究某一環(huán)境下金屬材料腐蝕往往需要定點(diǎn)投樣，時(shí)間、人力、經(jīng)費(fèi)耗費(fèi)大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供金屬材料環(huán)境敏感度的獲取方法及裝置，用以解決以往海洋大氣環(huán)境因素對金屬材料的腐蝕程度只能定性分析對比而無法定量計(jì)算的問題，并且數(shù)據(jù)集來源廣泛，可以快速便捷的實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境下各因素對材料腐蝕的影響分析。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種金屬材料環(huán)境敏感度的獲取方法，包括：

根據(jù)各個(gè)試驗(yàn)站的金屬腐蝕數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，建立各個(gè)試驗(yàn)站腐蝕數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)數(shù)列；

基于所述關(guān)聯(lián)數(shù)列，進(jìn)行均值化處理，計(jì)算各個(gè)試驗(yàn)站的腐蝕數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)度；

基于所述關(guān)聯(lián)度構(gòu)造比較判斷矩陣，計(jì)算各個(gè)試驗(yàn)站的金屬材料對不同環(huán)境因素的權(quán)重；

對所述比較矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，若一致性檢驗(yàn)通過，則將各環(huán)境因素權(quán)重作為金屬材料對不同環(huán)境因素的敏感度。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述根據(jù)各個(gè)試驗(yàn)站的金屬腐蝕數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，建立各個(gè)試驗(yàn)站腐蝕數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)數(shù)列，包括：

獲取各個(gè)試驗(yàn)站的金屬腐蝕數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，將環(huán)境數(shù)據(jù)與試驗(yàn)站組成的數(shù)列作為比較數(shù)列，將金屬腐蝕數(shù)據(jù)與試驗(yàn)站組成的數(shù)列作為參考數(shù)列。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，基于所述關(guān)聯(lián)數(shù)列，進(jìn)行均值化處理，計(jì)算各個(gè)試驗(yàn)站的腐蝕數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)度，包括：

對所述參考數(shù)列和比較數(shù)列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，得到同一水平下的腐蝕數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，并獲取同一水平下的腐蝕數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)的差值矩陣，以及該矩陣中的最大值和最小值；

根據(jù)矩陣中的最大值和最小值獲取每個(gè)試驗(yàn)站的腐蝕數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)數(shù)列；

根據(jù)所述關(guān)聯(lián)系數(shù)數(shù)列，計(jì)算各個(gè)試驗(yàn)站的腐蝕數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)度；