涂层寿命评估方法、系统、产品、介质及计算机设备与流程

本发明涉及涂层寿命评估，提出了一种涂层寿命评估方法、系统、产品、介质及计算机设备。

背景技术：

1、随着高端装备、海洋工程与轨道交通领域产业化持续推进，各类金属构件普遍依靠功能性涂层实现防腐抗冲蚀防护，涂层长期处在湿热、盐雾、沙尘等因素共存的耦合服役环境中。行业需通过试验手段预判涂层全周期退化规律，以此支撑新材料选型与装备运维方案设计。当前行业已形成自然曝露、单项环境加速等多种涂层耐久检测技术，各类环境加速试验配套独立的环境加载设备与配套检测装置，相关试验手段已广泛应用于涂层产品出厂核验、新材料性能对比等工程场景，各类环境载荷的单独施加技术、涂层理化指标检测技术日趋成熟，成为涂层寿命评价不可或缺的基础技术支撑。

2、现有涂层寿命评估采用固定工况静态加载模式，仅依托预设环境参数持续开展试验，无法结合涂层实时退化状态动态调整环境载荷，难以依托涂层退化反馈闭环调控试验条件，不能分环境维度拆分损伤并统一合成综合评价指标，致使无法精准复现多环境耦合下的真实退化进程，无法依托统一量化的综合指标完成加速寿命评估，难以保障评估结果贴合涂层实际服役退化特征。

技术实现思路

1、为了解决传统固定工况静态加载无法依据涂层退化动态调控试验条件、缺少综合损伤量化指标的问题，本发明的目的是提供一种涂层寿命评估方法、系统、产品、介质及计算机设备，周期性采集退化响应数据，依托退化速率动态校准环境载荷，形成了试验加载与涂层退化联动的闭环调控逻辑，摆脱了传统试验工况全程固化的局限。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供了一种涂层寿命评估方法。

4、一种涂层寿命评估方法，包括以下过程：

5、调取实测环境参数构建多环境载荷作用模型，生成表征各类环境物理作用强度的环境载荷参数；

6、根据环境载荷参数生成调控指令，利用调控指令调控各环境模块运行参数，使得试验加载的复合环境载荷匹配实际工况对应的环境载荷参数；

7、周期性采集涂层退化数据得到退化响应，依据退化响应的变化速率判定载荷工况稳定性，当变化速率超出预设区间时生成校准指令动态修正环境载荷参数，以得到校准的退化响应；

8、将经校准的退化响应分环境构建独立的损伤评价子项，按预设合成规则整合全部损伤评价子项生成综合寿命评价量；

9、根据综合寿命评价量随时间的变化规律，解析涂层多环境耦合退化趋势，完成涂层服役寿命评估。

10、在本发明第一方面的一种实现方式中，为各环境模块设置专属数据采集通道，通过采集通道分路采集退化响应；将各路退化响应分别存入独立数据缓冲区并绑定时间戳，生成带追溯属性的记录数据，读取数据缓冲区内的退化响应核算变化速率，速率超出预设区间后输出校准指令。

11、在本发明第一方面的一种实现方式中，为各个损伤评价子项配置唯一数据标识码，根据数据标识码建立多环境损伤索引表；依据多环境损伤索引表按序调度损伤评价子项，依次写入综合评价缓存区；统一处理综合评价缓存区内全部损伤评价子项，输出综合寿命评价量对应的数据集。

12、在本发明第一方面的一种实现方式中，退化响应包含涂层冲蚀量、腐蚀深度、附着力参数、表面形貌参数四类检测指标，其中，涂层冲蚀量通过质量变化检测装置测定，腐蚀深度通过表面测量装置测定，附着力参数通过力学测试装置测定，表面形貌参数通过形貌检测装置测定；实测环境参数包含温度、湿度、盐雾浓度、沙尘粒径、气流速度五项基础数据。

13、在本发明第一方面的一种实现方式中，环境载荷参数的计算公式为：；其中，为等效环境载荷参数，为盐雾浓度，为气流速度，为沙尘平均粒径，为盐雾作用强度系数，为沙尘作用强度系数。

14、在本发明第一方面的一种实现方式中，载荷调节指令包含两类调控逻辑，一类用于变更各类环境载荷的施加先后顺序，另一类用于变更各类环境载荷的单次持续时长。

15、在本发明第一方面的一种实现方式中，构建综合寿命评价量，包括：将各损伤评价子项对应的原始损伤数值除以对应指标极限允许数值，得到标准化损伤数值；为各个标准化损伤数值配置专属权重系数，按照公式加权累加全部标准化损伤数值，加权结果作为综合寿命评价量。

16、在本发明第一方面的一种实现方式中，按照固定周期重复采集退化响应，逐次采集的全部数据汇总生成退化响应时间序列，退化响应时间序列用于迭代更新后续构建的损伤评价子项。

17、第二方面，本发明提供了一种涂层寿命评估系统。

18、一种涂层寿命评估系统，包括：

19、参数建模单元，被配置为：调取实测环境参数构建多环境载荷作用模型，生成表征各类环境物理作用强度的环境载荷参数；

20、载荷匹配单元，被配置为：根据环境载荷参数生成调控指令，利用调控指令调控各环境模块运行参数，使得试验加载的复合环境载荷匹配实际工况对应的环境载荷参数；

21、载荷校准单元，被配置为：周期性采集涂层退化数据得到退化响应，依据退化响应的变化速率判定载荷工况稳定性，异常时生成校准指令动态修正环境载荷参数，以得到校准的退化响应；

22、损伤合成单元，被配置为：将经校准的退化响应分环境构建独立的损伤评价子项，按预设合成规则整合全部损伤评价子项生成综合寿命评价量；

23、寿命研判单元，被配置为：根据综合寿命评价量随时间的变化规律，解析涂层多环境耦合退化趋势，完成涂层服役寿命评估。

24、第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序适于被处理器加载并执行本发明第一方面的涂层寿命评估方法。

25、第四方面，本发明提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现本发明第一方面的涂层寿命评估方法。

26、第五方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：处理器和计算机可读存储介质；处理器，适于执行计算机程序；计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现本发明第一方面的涂层寿命评估方法。

27、上述本发明的有益效果如下：

28、本发明通过构建以环境载荷参数为核心的控制体系，将传统的固定工况加载模式转变为基于涂层实际退化状态的动态匹配模式，使试验过程能够随涂层退化行为同步调整，从而实现了从静态工况评价向动态退化评价的转变。本发明通过周期性检测退化响应并反馈修正环境载荷参数，建立了闭环控制机制，当退化响应变化速率超出预设区间时自动触发校准过程，确保多环境载荷施加过程始终处于目标退化速率区间，避免了传统方法中因固定工况加载导致的评价结果与实际服役状态偏离的问题。同时，通过将不同环境载荷下的退化响应构建为独立损伤评价子项，并按预设规则进行等效损伤合成，形成了能够综合反映涂层整体退化状态的评价量，解决了现有技术中难以统一表征多环境耦合作用下涂层退化程度的技术问题，显著提升了寿命评估结果对涂层真实服役退化行为的表征能力。