一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法与流程

本发明属于舰船结构寿命，尤其涉及一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法。

背景技术：

1、舰船长期在海洋环境下服役，其服役环境相对恶劣，一直处于高温、高湿、高盐分、长时间紫外照射的海洋环境下；特别是甲板及其上层建筑，遭受阳光直射、盐雾、飞溅海水以及干/湿交替循环侵蚀，腐蚀问题不容忽视，关乎舰载机的使用安全。由于自然老化试验周期太长，为快速确定自然环境对外部典型结构的腐蚀影响，需建立自然环境谱与实验室加速环境谱的当量关系，从而，在较短时间内获得舰船外部典型结构在服役环境下的腐蚀损伤规律，评估及预测典型结构的使用寿命。国内目前在舰船结构寿命评估与预测的试验技术领域仍为空白。

技术实现思路

1、发明目的

2、为了实现舰船结构寿命评估与预测，本发明提供了一种用于舰船典型结构寿命评估的试验方法。

3、发明技术解决方案

4、一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法，包括如下步骤：

5、(1)加速试验谱块的确定，加速试验谱块由温湿暴露试验、紫外照射试验和盐雾试验组成；

6、(2)试验参数的确定，温湿暴露试验试验参数包括温度、湿度、温湿暴露作用时间；紫外照射试验的试验参数包括温度、紫外线辐照强度、紫外线照射时间；盐雾试验的试验参数包括温度、盐雾作用时间、酸性盐雾的构成、酸性盐雾的ph值、酸性盐雾作用时间、盐雾沉降量；

7、(3)按照温湿暴露试验、紫外照射试验、盐雾试验的顺序依次进行试验并循环。

8、优选的，该方法以渤海、东海和南海海洋大气环境谱为基础。

9、优选的，温湿暴露试验的温度参考飞机外露部位加速腐蚀试验环境谱中的温度值，湿度取飞机外露部位加速腐蚀试验环境谱中的湿度值。

10、优选的，温湿暴露作用时间按如下公式计算：

11、

12、式中：t为舰船外部结构1年内接受到的潮湿空气作用时间；tc为典型飞机潮湿空气作用时间。

13、优选的，紫外照射试验中的温度参考飞机外露部位加速腐蚀试验环境谱中的温度值，紫外线辐照强度参考飞机外露部位加速腐蚀试验环境谱中的照射强度。

14、优选的，舰船紫外线辐照时间t根据如下公式计算：

15、

16、式中：qz为舰船外部结构1年接受到的紫外线辐照量；w为紫外线辐射试验箱的辐射强度。

17、优选的，盐雾试验中的温度参考盐雾试验温度参考盐雾试验标准和飞机外露部位加速腐蚀试验环境谱中的温度值；酸性盐雾的构成参考飞机外露部位表面水膜的ph值和离子构成；酸性盐雾的ph值参考飞机外露部位三防试验酸性盐雾的ph值；盐雾沉降量参考《gjb 150.11a-2009军用装备实验室环境试验方法。

18、优选的，舰船盐雾作用时间t根据如下公式计算：

19、

20、式中：t’为舰船外部结构1年接受到的盐雾作用总时间；ty为典型飞机盐雾作用时间。

21、优选的，盐雾作用时间与酸性盐雾作用时间的比例根据舰船服役与停泊的时间的比例确定。

22、优选的，酸性盐雾采用添加稀h2so4的5％nacl溶液。

23、本发明的优点：本发明可用于舰船类典型结构环境试验考核，通过合理调整环境试验条件，利用现有标准环境设备即可完成长太阳辐射、高湿热高盐雾环境试验，加快船舶典型结构寿命评估与预测，保障舰船的研制进度，提升环境适应性水平。

技术特征：

1.一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法，其特征在于，该方法以渤海、东海和南海海洋大气环境谱为基础。

3.如权利要求2所述的一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法，其特征在于，温湿暴露试验的温度参考飞机外露部位加速腐蚀试验环境谱中的温度值，湿度取飞机外露部位加速腐蚀试验环境谱中的湿度值。

4.如权利要求2所述的一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法，其特征在于，温湿暴露作用时间按如下公式计算：

5.如权利要求2所述的一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法，其特征在于，紫外照射试验中的温度参考飞机外露部位加速腐蚀试验环境谱中的温度值，紫外线辐照强度参考飞机外露部位加速腐蚀试验环境谱中的照射强度。

6.如权利要求2所述的一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法，其特征在于，舰船紫外线辐照时间t根据如下公式计算：

7.如权利要求2所述的一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法，其特征在于，盐雾试验中的温度参考盐雾试验温度参考盐雾试验标准和飞机外露部位加速腐蚀试验环境谱中的温度值；酸性盐雾的构成参考飞机外露部位表面水膜的ph值和离子构成；酸性盐雾的ph值参考飞机外露部位三防试验酸性盐雾的ph值；盐雾沉降量参考《gjb 150.11a-2009军用装备实验室环境试验方法。

8.如权利要求2所述的一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法，其特征在于，舰船盐雾作用时间t根据如下公式计算：

9.如权利要求2所述的一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法，其特征在于，盐雾作用时间与酸性盐雾作用时间的比例根据舰船服役与停泊的时间的比例确定。

10.如权利要求7所述的一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法，其特征在于，酸性盐雾采用添加稀h2so4的5％nacl溶液。

技术总结
本发明公开了一种用于舰船典型结构寿命评估的试验设计方法，该方法先确定加速试验谱块，加速试验谱块由温湿暴露试验、紫外照射试验和盐雾试验组成；然后确定试验参数，温湿暴露试验试验参数包括温度、湿度、温湿暴露作用时间；紫外照射试验的试验参数包括温度、紫外线辐照强度、紫外线照射时间；盐雾试验的试验参数包括温度、盐雾作用时间、酸性盐雾的构成、酸性盐雾的pH值、酸性盐雾作用时间、盐雾沉降量；按照温湿暴露试验、紫外照射试验、盐雾试验的顺序依次进行试验并循环。本发明可加快船舶典型结构寿命评估与预测，保障舰船的研制进度，提升环境适应性水平。

技术研发人员：张辰玉,张鑫,张吉琴,赵伟,刘元海,何卫平
受保护的技术使用者：中国特种飞行器研究所
技术研发日：
技术公布日：2025/2/17