加速模拟试验与自然环境试验的相关性评价方法与系统与流程

技术特征：

1.一种加速模拟试验与自然环境试验的相关性评价方法，其特征在于，包括步骤：

获取材料在实验室加速试验条件下性能参数随时间变化的关系以及在自然环境条件下性能参数随时间变化的关系；

计算实验室加速模拟试验条件下使用应力产生的加速因子，所述应力包括温度应力或温度与湿度应力；

根据所述加速因子，并基于Schwarzschild定律，计算相关性拟合常数因子；

将所述相关性拟合常数因子将所述材料在实验室加速试验条件下性能参数随时间变化的关系以及在自然环境条件下性能参数随时间变化的关系，分别转换为所述材料在实验室加速试验条件下性能参数随辐照累积量变化的关系以及在自然环境条件下性能参数随辐照累积量变化的关系；

根据所述加速因子以及相关性拟合常数因子，获取所述材料在实验室加速模拟试验的辐照累积量修正值以及在自然环境暴露试验的累积辐射量修正值；

根据所述实验室加速模拟试验的辐照累积量修正值以及在自然环境暴露试验的累积辐射量修正值或所述相关性拟合常数因子，评价所述材料在加速模拟试验与自然环境试验的相关性。

2.根据权利要求1所述的加速模拟试验与自然环境试验的相关性评价方法，其特征在于，所述计算实验室加速模拟试验条件下使用应力产生的加速因子的步骤包括：

识别实验室加速试验中应力种类，所述应力包括温度应力或温度与湿度应力；

当实验室加速试验中产生加速效应的应力为温度应力时，根据Arrhenius模型，计算实验室加速模拟试验条件下使用温度应力产生的加速因子；

当实验室加速试验中产生加速效应的应力为温度与湿度应力时，根据Arrhenius模型以及预设温度-湿度模型，计算实验室加速模拟试验条件下使用温度和湿度应力产生的加速因子。

3.根据权利要求2所述的加速模拟试验与自然环境试验的相关性评价方法，其特征在于；

当实验室加速试验中产生加速效应的应力为温度应力时，实验室加速模拟试验条件下使用温度应力产生的加速因子的计算公式为：

$K=\exp \left(\frac{E_a}{R}\right(\frac{1}{T_n}-\frac{1}{T_s}\left)\right)$

式中，K为加速因子、E_a为材料的温度活化能参数、R＝8.314J·mol^-1·K^-1为气体常数、T_n为在试验周期内自然环境条件的日平均温度、T_s为实验室加速模拟试验所采用的试验温度；

当实验室加速试验中产生加速效应的应力为温度与湿度应力时，实验室加速模拟试验条件下使用温度与湿度应力产生的加速因子的计算公式为：

$K=\exp \left(\frac{E_a}{R}\left(\frac{1}{T_n}-\frac{1}{T_s}\right)+\mathrm{\τ}\left(\frac{1}{H_n}-\frac{1}{H_s}\right)\right)$

式中，K为加速因子、E_a为材料的温度活化能参数、R＝8.314J·mol^-1·K^-1为气体常数、T_n为在试验周期内自然环境条件的日平均温度、H_n为在试验周期内自然环境条件的日平均相对湿度、T_s为实验室加速模拟试验所采用的温度、H_s为实验室加速模拟试验所采用的湿度、τ为湿度活化能参数。

4.根据权利要求1所述的加速模拟试验与自然环境试验的相关性评价方法，其特征在于，所述根据所述加速因子，并基于Schwarzschild定律，计算相关性拟合常数因子的步骤包括：

获取所述材料在实验室加速模拟试验太阳辐射辐照度、试验周期内自然环境条件的日平均辐照度、实验室加速模拟试验太阳辐照累积时间以及试验周期内自然暴露试验太阳辐照累积时间；

基于Schwarzschild定律，并根据所述材料在实验室加速模拟试验太阳辐射辐照度、试验周期内自然环境条件的日平均辐照度、实验室加速模拟试验太阳辐照累积时间、试验周期内自然暴露试验太阳辐照累积时间以及所述加速因子，计算相关性拟合常数因子。

5.根据权利要求1所述的加速模拟试验与自然环境试验的相关性评价方法，其特征在于，所述根据所述实验室加速模拟试验的辐照累积量修正值以及在自然环境暴露试验的累积辐射量修正值或所述相关性拟合常数因子，评价所述材料在加速模拟试验与自然环境试验的相关性的步骤包括：

当所述相关性拟合常数因子为正数时，所述相关性拟合常数因子越接近1，所述材料在加速模拟试验与自然环境试验越相关；

当所述相关性拟合常数因子为负数时，所述加速模拟试验与所述自然环境试验不相关；

或

根据所述实验室加速模拟试验的辐照累积量修正值以及在自然环境暴露试验的累积辐射量修正值分别对所述材料在实验室加速试验条件下性能参数随时间变化的关系以及在自然环境条件下性能参数随时间变化的关系，获得修正后的实验室加速试验条件下性能参数随累积辐射量变化的关系以及修正后的自然环境条件下性能参数随累积辐射量变化的关系；

对所述修正后的实验室加速试验条件下性能参数随累积辐射量变化的关系以及修正后的自然环境条件下性能参数随累积辐射量变化的关系进行线性插值，获得出累积辐射量相同的点之间性能参数的残差率；

当残差率越小时，所述材料在加速模拟试验与自然环境试验越相关。

6.一种加速模拟试验与自然环境试验的相关性评价系统，其特征在于，包括：

关系获取模块，用于获取材料在实验室加速试验条件下性能参数随时间变化的关系以及在自然环境条件下性能参数随时间变化的关系；

加速因子计算模块，用于计算实验室加速模拟试验条件下使用应力产生的加速因子，所述应力包括温度应力或温度与湿度应力；

相关性拟合常数因子计算模块，用于根据所述加速因子，并基于Schwarzschild定律，计算相关性拟合常数因子；

转换模块，用于将所述相关性拟合常数因子将所述材料在实验室加速试验条件下性能参数随时间变化的关系以及在自然环境条件下性能参数随时间变化的关系，分别转换为所述材料在实验室加速试验条件下性能参数随辐照累积量变化的关系以及在自然环境条件下性能参数随辐照累积量变化的关系；

修正值计算模块，用于根据所述加速因子以及相关性拟合常数因子，获取所述材料在实验室加速模拟试验的辐照累积量修正值以及在自然环境暴露试验的累积辐射量修正值；

相关性评价模块，用于根据所述实验室加速模拟试验的辐照累积量修正值以及在自然环境暴露试验的累积辐射量修正值或所述相关性拟合常数因子，评价所述材料在加速模拟试验与自然环境试验的相关性。

7.根据权利要求6所述的加速模拟试验与自然环境试验的相关性评价系统，其特征在于，所述加速因子计算模块包括：

应力识别单元，用于识别实验室加速试验中应力种类，所述应力包括温度应力或温度与湿度应力；

第一计算单元，用于当实验室加速试验中产生加速效应的应力为温度应力时，根据Arrhenius模型，计算实验室加速模拟试验条件下使用温度应力产生的加速因子；

第二计算单元，用于当实验室加速试验中产生加速效应的应力为温度与湿度应力时，根据Arrhenius模型以及预设温度-湿度模型，计算实验室加速模拟试验条件下使用温度和湿度应力产生的加速因子。

8.根据权利要求7所述的加速模拟试验与自然环境试验的相关性评价系统，其特征在于；

所述第一计算单元在实验室加速模拟试验条件下使用温度应力产生的加速因子的计算公式为：

$K=\exp \left(\frac{E_a}{R}\right(\frac{1}{T_n}-\frac{1}{T_s}\left)\right)$

式中，K为加速因子、E_a为材料的温度活化能参数、R＝8.314J·mol^-1·K^-1为气体常数、T_n为在试验周期内自然环境条件的日平均温度、T_s为实验室加速模拟试验所采用的试验温度；

所述第二计算单元在实验室加速模拟试验条件下使用温度与湿度应力产生的加速因子的计算公式为：

$K=\exp \left(\frac{E_a}{R}\right(\frac{1}{T_n}-\frac{1}{T_s})+\mathrm{\τ}(\frac{1}{H_n}-\frac{1}{H_s}\left)\right)$

式中，K为加速因子、E_a为材料的温度活化能参数、R＝8.314J·mol^-1·K^-1为气体常数、T_n为在试验周期内自然环境条件的日平均温度、H_n为在试验周期内自然环境条件的日平均相对湿度、T_s为实验室加速模拟试验所采用的温度、H_s为实验室加速模拟试验所采用的湿度、τ为湿度活化能参数。

9.根据权利要求6所述的加速模拟试验与自然环境试验的相关性评价系统，其特征在于，所述相关性拟合常数因子计算模块包括：

参数获取单元，用于获取所述材料在实验室加速模拟试验太阳辐射辐照度、试验周期内自然环境条件的日平均辐照度、实验室加速模拟试验太阳辐照累积时间以及试验周期内自然暴露试验太阳辐照累积时间；

计算单元，用于基于Schwarzschild定律，并根据所述材料在实验室加速模拟试验太阳辐射辐照度、试验周期内自然环境条件的日平均辐照度、实验室加速模拟试验太阳辐照累积时间、试验周期内自然暴露试验太阳辐照累积时间以及所述加速因子，计算相关性拟合常数因子。

10.根据权利要求6所述的加速模拟试验与自然环境试验的相关性评价系统，其特征在于，所述相关性评价模块包括：

第一评价单元，用于当所述相关性拟合常数因子为正数时，判定所述相关性拟合常数因子越接近1，所述材料在加速模拟试验与自然环境试验越相关；

第二评价单元，用于当所述相关性拟合常数因子为负数时，判定所述加速模拟试验与所述自然环境试验不相关；

或

修正单元，用于根据所述实验室加速模拟试验的辐照累积量修正值以及在自然环境暴露试验的累积辐射量修正值分别对所述材料在实验室加速试验条件下性能参数随时间变化的关系以及在自然环境条件下性能参数随时间变化的关系，获得修正后的实验室加速试验条件下性能参数随累积辐射量变化的关系以及修正后的自然环境条件下性能参数随累积辐射量变化的关系；

残差率计算单元，用于对所述修正后的实验室加速试验条件下性能参数随累积辐射量变化的关系以及修正后的自然环境条件下性能参数随累积辐射量变化的关系进行线性插值，获得出累积辐射量相同的点之间性能参数的残差率；

第三评价单元，用于当残差率越小时，判定所述材料在加速模拟试验与自然环境试验越相关。