飛機結(jié)構(gòu)電偶腐蝕數(shù)值模擬
定 價：168 元
- 作者：陳躍良 等 著
- 出版時間：2020/9/1
- ISBN：9787118121247
- 出 版 社：國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類：V267
- 頁碼：289
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
傳統(tǒng)的飛機防腐蝕設(shè)計方法主要依據(jù)經(jīng)驗設(shè)計，然后采用試驗驗證。該方法評估周期長、容易返工、費用高、效率低，且目前的加速試驗環(huán)境譜中，沒有考慮實際飛機結(jié)構(gòu)中普遍存在的不同金屬相互接觸產(chǎn)生的電偶作用。《飛機結(jié)構(gòu)電偶腐蝕數(shù)值模擬》系統(tǒng)闡述了電偶腐蝕模型構(gòu)建理論與方法、電偶腐蝕仿真預(yù)測、異種金屬電偶腐蝕當(dāng)量折算、飛機結(jié)構(gòu)電偶腐蝕仿真模擬技術(shù)應(yīng)用，以及防護體系對電偶腐蝕影響的仿真等內(nèi)容，研究成果可為飛機結(jié)構(gòu)防腐蝕量化設(shè)計提供理論指導(dǎo)和工程參考。
《飛機結(jié)構(gòu)電偶腐蝕數(shù)值模擬》適合從事飛行器腐蝕防護與控制的技術(shù)人員，以及從事結(jié)構(gòu)腐蝕數(shù)值模擬的技術(shù)人員閱讀。
飛機機體結(jié)構(gòu)中存在著大量的異種材料組合結(jié)構(gòu)（如鋁合金板鋼鉚釘連接件等），不同材料在腐蝕環(huán)境中形成電通路時，會發(fā)生電偶腐蝕，加速陽極金屬溶解�，F(xiàn)有飛機防腐蝕設(shè)計主要依靠已有機型積累的數(shù)據(jù)和設(shè)計人員的經(jīng)驗先行設(shè)計，而后通過自然環(huán)境暴露試驗或?qū)嶒炇壹铀僭囼瀬眚炞C其效果。自然環(huán)境暴露試驗周期長、成本高、效率低，很難滿足軍事航空裝備的飛速發(fā)展要求，隨著技術(shù)的進步，實驗室加速腐蝕試驗方法得到廣泛應(yīng)用，它能夠在較短的時間達到與地面停放較長年限相同的腐蝕效果，影響外場裝備與實驗室加速腐蝕效果一致性的最主要因素之一是折算系數(shù)。國內(nèi)外一般采用單一金屬當(dāng)量折算系數(shù)，未考慮電偶效應(yīng)的影響，但這對于多金屬耦合復(fù)雜結(jié)構(gòu)的加速腐蝕試驗與實際腐蝕的一致性會產(chǎn)生很大影響。目前，裝備研制需求突出，對研制效率提出更高要求，實驗室加速手段時間長、經(jīng)費高、樣本種類受限，且每改進一個細節(jié)均需試驗驗證，有時不能很好地滿足其設(shè)計周期要求，隨著電化學(xué)測量技術(shù)的不斷進步和電化學(xué)理論的不斷完善，腐蝕仿真技術(shù)可通過計算機模擬方法提前預(yù)知腐蝕位置、腐蝕區(qū)域和腐蝕程度等腐蝕信息，因而日漸成為國內(nèi)外腐蝕領(lǐng)域研究的熱點。
以此為背景，本書圍繞如何將值值模擬技術(shù)應(yīng)用于飛機結(jié)構(gòu)腐蝕防護性能分析，應(yīng)用有限元和試驗手段，在考慮電偶效應(yīng)的基礎(chǔ)上，修正目前飛機結(jié)構(gòu)加速腐蝕試驗中加速常用的折算系數(shù)，采用“材料→結(jié)構(gòu)”“簡單→復(fù)雜”的技術(shù)路線，從方法研究、試驗裝置搭建、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取、工程應(yīng)用等方面開展研究。成果直接應(yīng)用于新研飛機的防腐蝕設(shè)計，滿足飛機在惡劣環(huán)境條件下服役環(huán)境安全性、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計要求，大大節(jié)省新機研制時間和費用，并為現(xiàn)役飛機防腐蝕改進設(shè)計提供依據(jù)，提高飛機的耐久性。同時，成果可為飛機外場防腐蝕維護工作提供指導(dǎo)，如明確防腐蝕維護的重點部位，優(yōu)化工作內(nèi)容和維護周期等，最大程度地降低腐蝕導(dǎo)致的維修費用，保證飛行安全，具有十分重要的軍事和經(jīng)濟價值。
本書在總結(jié)飛機易腐蝕部位、材料和主要腐蝕類型的基礎(chǔ)上，參考國內(nèi)外大量文獻，并結(jié)合課題組多年研究成果，詳細闡述了電偶腐蝕模型基本原理、電偶腐蝕仿真預(yù)測方法、異種金屬偶腐蝕當(dāng)量折算、飛機典型結(jié)構(gòu)電偶腐蝕仿真模擬技術(shù)應(yīng)用以及防護體系有效性仿真等內(nèi)容。
本書的特色是系統(tǒng)性和工程應(yīng)用性，內(nèi)容包括飛機服役過程中常見的溶液浸泡腐蝕和大氣腐蝕，針對現(xiàn)役飛機常用材料，如鋁合金、鈦合金、高強鋼、復(fù)合材料、銅合金等，按照試片→模擬件→結(jié)構(gòu)件的順序，闡述了仿真邊界條件獲取方法、試片級仿真模型建立與驗證、飛機結(jié)構(gòu)模擬件仿真與試驗、飛機實際結(jié)構(gòu)件仿真與應(yīng)用及涂層、緩蝕劑等防護體系仿真應(yīng)用，從簡單到復(fù)雜逐級驗證，對飛機防腐蝕設(shè)計及后期維護修理具有指導(dǎo)作用。
參與本書撰寫的主要人員有海軍航空大學(xué)青島校區(qū)陳躍良教授、卞貴學(xué)博士、張勇副教授、李巖博士、王晨光博士、黃海亮博士、王安東博士、樊偉杰博士、王哲夫碩士、趙紅君碩士、吳省均碩士。全書由陳躍良教授負責(zé)統(tǒng)稿。
本書在撰寫過程中得到了艦載機腐蝕防護與控制研究中心和海軍航空裝備壽命可靠性實驗研究中心同仁的大力協(xié)助，本書的出版得到了國防工業(yè)出版社的大力支持，在此表示衷心的感謝。書中有些資料來自國內(nèi)外文獻及出版的各種手冊，在此對這些作者一并致謝，
由于著者水平所限，加之飛機腐蝕問題的復(fù)雜性，書中難免會存在不足之處，敬請讀者批評指正。
第1章 概述
1．1 飛機易腐蝕部位、材料和主要腐蝕類型
1．1．1 飛機腐蝕的一般規(guī)律
1．1．2 易腐蝕的部位和結(jié)構(gòu)形式
1．1．3 飛機易腐蝕材料
1．1．4 飛機主要腐蝕類型
1．1．5 飛機腐蝕的環(huán)境因素
1．1．6 飛機腐蝕原因
1．2 電偶腐蝕基礎(chǔ)理論
1．2．1 電偶腐蝕現(xiàn)象與電偶序
1．2．2 電偶腐蝕原理
1．2．3 影響電偶腐蝕的因素
1．3 腐蝕當(dāng)量加速關(guān)系
1．3．1 當(dāng)量加速關(guān)系的定義與表達形式
1．3．2 當(dāng)量加速關(guān)系確定方法
1．4 飛機環(huán)境適應(yīng)性考核的加速腐蝕試驗
1．4．1 飛機機體結(jié)構(gòu)類加速腐蝕試驗方法
1．4．2 飛機機載設(shè)備類加速腐蝕試驗方法
1．5 腐蝕仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀
第2章 電偶腐蝕數(shù)值模擬理論
2．1 引言
2．2 數(shù)學(xué)原理
2．2．1 穩(wěn)態(tài)腐蝕場數(shù)學(xué)原理
2．2．2 瞬態(tài)腐蝕場數(shù)學(xué)原理
2．3 腐蝕介質(zhì)電導(dǎo)率
2．4 薄液膜厚度計算
2．4．1 理論計算
2．4．2 試驗驗證
2．5 邊界條件選用
2．5．1 極化控制下的腐蝕動力學(xué)方程
2．5．2 腐蝕電化學(xué)測量試驗方法
2．5．3 腐蝕電化學(xué)測量數(shù)據(jù)處理
2．6 求解方法
2．6．1 有限差分法
2．6．2 邊界元法
2．6．3 有限元法
2．6．4 有限元法的弱形式
2．7 計算流程
第3章 基于穩(wěn)態(tài)腐蝕場電偶腐蝕預(yù)測
3．1 引言
3．2 溶液中電偶腐蝕預(yù)測及驗證
3．2．1 電偶腐蝕模型
3．2．2 邊界條件
3．2．3 計算結(jié)果
3．2．4 試驗驗證
3．3 薄液膜下電偶腐蝕預(yù)測及驗證
3．3．1 電偶腐蝕模型
3．3．2 邊界條件
3．3．3 計算結(jié)果
3．3．4 試驗驗證
3．4 多電極耦合體系電偶腐蝕預(yù)測及驗證
3．4．1 多電極耦合腐蝕模型
3．4．2 邊界條件
3．4．3 計算結(jié)果
3．4．4 試驗驗證
第4章 典型異種金屬電偶腐蝕當(dāng)量加速關(guān)系
4．1 引言
4．1．1 當(dāng)量折算理論
4．1．2 實施方法
4．1．3 各種典型環(huán)境之間的折算系數(shù)
4．2 鋁-鈦電偶腐蝕行為與當(dāng)量加速關(guān)系
4．2．1 不同NaCl濃度對當(dāng)量折算系數(shù)的影響
4．2．2 不同NaCl濃度、不同pH值對當(dāng)量折算關(guān)系影響
4．3 鋁-鋼電偶腐蝕行為與當(dāng)量加速關(guān)系
4．3．1 電偶效應(yīng)對當(dāng)量折算系數(shù)的影響
4．3．2 腐蝕產(chǎn)物對當(dāng)量折算系數(shù)的影響
4．4 鋁-復(fù)合材料腐蝕老化行為與電偶腐蝕當(dāng)量折算
4．4．1 海洋環(huán)境下G827-3234復(fù)合材料老化機制及當(dāng)量加速關(guān)系
4．4．2 7804鋁合金-CF8611AC531復(fù)合材料電偶腐蝕當(dāng)量折算
4．5 不同液膜厚度下鋁-鈦電偶腐蝕當(dāng)量折算
4．5．1 液膜條件下電化學(xué)測試方法
4．5．2 不同液膜厚度下鋁-鈦腐蝕規(guī)律分析
4．5．3 數(shù)值模擬與試驗對比分析
4．5．4 不同液膜厚度下鋁-鈦當(dāng)量折算規(guī)律
4．6 多電極耦合體系下電偶腐蝕行為與當(dāng)量折算
4．6．1 三電極耦合體系下電偶腐蝕行為與當(dāng)量折算
4．6．2 四電極耦合體系全浸與大氣腐蝕行為對比與當(dāng)量折算
第5章 飛機典型組合結(jié)構(gòu)電偶腐蝕模擬技術(shù)
5．1 引言
5．2 飛機典型搭接形式模擬件腐蝕模擬分析
5．2．1 7804鋁-TA15鈦搭接
5．2．2 2A12鋁-TA15鈦搭接
5．2．3 7804鋁-30CrMnSiA鋼搭接
5．2．4 30CrMnSiNi2A鋼-TC18鈦搭接
5．2．5 7804鋁-CF8611AC531復(fù)材搭接
5．2．6 7050鋁-Aermet100鋼-QAJ10-4-4銅搭接
5．3 飛機某結(jié)構(gòu)件局部腐蝕模擬分析
第6章 飛機結(jié)構(gòu)防護體系電偶腐蝕模擬分析
6．1 引言
6．2 涂層破損對7B04鋁合金腐蝕的影響
6．2．1 涂層破損試件設(shè)計及試驗方法
6．2．2 數(shù)值模型構(gòu)建方法
6．2．3 結(jié)果分析
6．3 涂層破損對鈦-鋼螺栓搭接件腐蝕的影響
6．3．1 涂層破損搭接件設(shè)計及試驗方法
6．3．2 數(shù)值模型構(gòu)建方法
6．3．3 結(jié)果分析
6．4 涂層破損對鋁合金涂層體系絲狀腐蝕的影響
6．4．1 絲狀腐蝕數(shù)值模型構(gòu)建方法
6．4．2 結(jié)果分析
6．5 緩蝕劑對電偶腐蝕影響
6．5．1 結(jié)構(gòu)的選擇
6．5．2 結(jié)構(gòu)數(shù)值模型構(gòu)建方法
6．5．3 模型參數(shù)選定
6．5．4 結(jié)果分析
參考文獻
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