CN108482707B - 基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法 - Google Patents

基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法，方法包括：根据在役机型服役期间的结构腐蚀数据和结构防腐蚀设计方法，确定该在役机型的结构腐蚀规律、飞机结构腐蚀因素和飞机结构腐蚀因素当量关系；根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，确定新机型的飞机结构腐蚀检查要求。本发明基于全面的腐蚀数据，确定了新机型的飞机结构腐蚀检查要求，能够满足飞机结构腐蚀检查要求，大大提高了飞机结构腐蚀检查要求评定结果的可靠性，大幅度降低了飞机结构腐蚀检查要求评定成本并缩短了评定周期，可广泛应用于腐蚀预测和腐蚀检查领域。

Description

基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法
技术领域
本发明涉及腐蚀预测和腐蚀检查领域，尤其是一种基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法。
背景技术
腐蚀是飞机结构的主要损伤型式。腐蚀不仅影响飞机的飞行安全、降低飞机出勤率，还会给飞机用户造成巨大的经济损失。
飞机设计阶段是结构腐蚀预防和控制的关键阶段。中国民用航空局(CAAC)、美国联邦航空管理局(FAA)以及欧洲航空安全局(EASA)等颁布的“运输类飞机适航标准”第25.603条“材料”、第25.609条“表面保护”提出了飞机结构防腐蚀设计要求。
为了避免飞机服役期间结构腐蚀引起灾难性破坏，“运输类飞机适航标准”第25.571条“结构的损伤容限和疲劳评定”要求：飞机型号合格证申请人必须根据飞机结构防腐蚀设计方法，预测飞机服役期间结构腐蚀部位、腐蚀型式并制定腐蚀检查要求；飞机结构腐蚀部位和腐蚀型式预测以及腐蚀检查要求评定方法，必须依据飞机服役期间类似结构腐蚀历史信息进行，或者结合有试验依据支持的重复载荷和静力分析进行。
飞机结构腐蚀检查要求包括腐蚀检查对象(腐蚀部位和腐蚀型式)、检查方法、首次检查间隔(也称“首翻期”)和重复检查间隔(也称“大修间隔”)。到目前为止，飞机结构腐蚀检查要求评定方法主要基于实验室加速环境试验腐蚀数据的飞机结构腐蚀寿命预测。由于实验室加速环境试验不可避免地存在以下缺陷，使得腐蚀试验数据与飞机服役期间结构实际腐蚀情况存在较大差距，导致基于实验室加速环境试验腐蚀数据的飞机结构腐蚀检查要求评定结果难以满足飞机服役期间结构腐蚀检查要求：
①实验室加速环境试验无法结合飞机服役期间结构承受的重复载荷和静力进行，不满足“运输类飞机适航标准”第25.571条“结构的损伤容限和疲劳评定”的腐蚀检查要求评定方法要求。
②实验室加速环境试验采用的加速环境谱与飞机服役期间结构实际腐蚀环境存在差距，结果不够准确，可靠性不高。
③目前尚无法进行大结构部件或者整机的实验室环境试验，难以获取飞机结构连接部位贴合面防腐蚀细节设计对应的腐蚀数据，不够全面。
另外，目前基于实验室加速环境试验腐蚀数据的飞机结构腐蚀检查要求评定方法，其评定周期长，造成了很高的时间和经济成本。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种满足腐蚀检查要求、数据全面、可靠性高且成本低的，基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法。
本发明所采取的技术方案是：
基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法，包括以下步骤：
根据在役机型服役期间的结构腐蚀数据，确定该在役机型的结构腐蚀规律；
根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法和结构腐蚀规律，确定飞机结构腐蚀因素；
根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系；
根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，确定新机型的飞机结构腐蚀检查要求。
进一步，所述根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系这一步骤，包括以下步骤：
根据该在役机型的结构腐蚀随机龄分布规律，确定结构的首次检查间隔和重复检查间隔；
根据结构的重复检查间隔，确定重复检查当量值，并建立结构的重复检查间隔与重复检查当量值的当量关系；
根据重复检查当量值、结构防腐蚀设计方法和结构所在的区域，确定结构腐蚀当量值和环境当量值，并建立重复检查当量值与环境当量值和结构腐蚀当量值的当量关系；
根据环境当量值和结构腐蚀所在的区域，确定结构区域当量值，并建立环境当量值与结构区域当量值的当量关系；
根据结构区域当量值，确定腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值，并建立结构区域当量值与腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值的当量关系；
根据结构接触的腐蚀介质，建立腐蚀介质与腐蚀介质当量值的当量关系；
根据结构的腐蚀介质接触时间，建立腐蚀介质接触时间与腐蚀介质接触时间当量值的当量关系。
进一步，所述根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系这一步骤，还包括以下步骤：
根据结构腐蚀当量值和结构腐蚀类型，确定结构材料当量值和结构贴合面当量值，并建立结构腐蚀当量值与结构材料当量值和结构贴合面当量值的当量关系；
根据结构材料当量值和结构腐蚀类型，确定结构的应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值，并建立结构材料当量值与应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值的当量关系；
根据结构的持续拉应力以及结构材料的应力腐蚀敏感性，建立结构的持续拉应力和材料应力腐蚀敏感性与应力腐蚀当量值的当量关系；
根据结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能，建立结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能与结构的均匀腐蚀当量值/点蚀当量值/剥蚀当量值的当量关系；
根据结构贴合面当量值、结构连接部位贴合面腐蚀类型和贴合面的微动、贴合面密封以及电位差，确定结构贴合面的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值，并建立结构贴合面当量值与微动当量值、贴合面密封当量值以及电位差当量值的当量关系。
进一步，所述根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系这一步骤，还包括以下步骤：
根据结构的首次检查间隔，确定首次检查当量值，并建立结构的首次检查间隔与首次检查当量值的当量关系；
根据首次检查当量值和重复检查当量值，确定结构的腐蚀防护当量值，并建立首次检查当量值和重复检查当量值与腐蚀防护当量值的当量关系；
根据腐蚀防护当量值和环境当量值，确定表面保护当量值，并建立腐蚀防护当量值和环境当量值与表面保护当量值的当量关系；
根据结构的表面保护种类和表面保护当量值，建立结构的表面保护种类与表面保护当量值的当量关系。
进一步，所述根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系这一步骤，还包括以下步骤：
对于新机型的结构防腐蚀设计方法，根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法及其腐蚀因素当量关系，确定新结构防腐蚀设计方法的腐蚀因素当量关系；
其中，所述新机型的结构防腐蚀设计方法指不同于该在役机型的结构防腐蚀设计方法，包括新的结构材料选择、新的表面保护设计、新的结构连接部位贴合面细节设计、新的通风排水设计以及新的缓蚀剂喷涂。
进一步，所述根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，对新机型的飞机结构腐蚀检查要求进行评定这一步骤，包括以下步骤：
根据结构接触的腐蚀介质与腐蚀介质当量值的当量关系、腐蚀介质接触时间与腐蚀介质接触时间当量值的当量关系，分别评定腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值；
根据腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值与结构区域当量值的当量关系，评定结构区域当量值；
根据结构区域当量值与环境当量值的当量关系，评定结构的环境当量值；
根据结构的表面保护种类与表面保护当量值的当量关系，评定表面保护当量值；
根据腐蚀防护当量值和环境当量值与表面保护当量值的当量关系，评定腐蚀防护当量值。
进一步，所述根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，对新机型的飞机结构腐蚀检查要求进行评定这一步骤，还包括以下步骤：
根据结构材料的应力腐蚀敏感性和结构的持续拉应力与应力腐蚀当量值的当量关系，评定结构的应力腐蚀当量值；
根据结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能与均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值的当量关系，评定结构的均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值；
根据结构材料当量值与应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀//剥蚀当量值的当量关系，评定结构材料当量值；
根据结构连接区域的贴合面微动、贴合面密封和电位差与微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值的当量关系，评定结构贴合面的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值；
根据结构贴合面当量值与微动当量值、贴合面密封当量值以及电位差当量值的当量关系，评定结构贴合面当量值；
根据结构腐蚀当量值与结构材料当量值和结构贴合面当量值的当量关系，评定结构腐蚀当量值。
进一步，所述根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，对新机型的飞机结构腐蚀检查要求进行评定这一步骤，还包括以下步骤：
根据重复检查当量值与环境当量值和结构腐蚀当量值的当量关系，评定重复检查当量值；
根据重复检查当量值与重复检查间隔的当量关系，评定结构的重复检查间隔；
根据首次检查当量值和重复检查当量值与腐蚀防护当量值的当量关系，评定首次检查当量值；
根据结构的首次检查间隔与首次检查当量值的当量关系，评定结构的首次检查间隔。
进一步，所述根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，对新机型的飞机结构腐蚀检查要求进行评定这一步骤，还包括以下步骤：
根据结构的应力腐蚀当量值、均匀腐蚀当量值、点蚀当量值和剥蚀当量值中的最小值以及结构贴合面区域的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值，评定结构的腐蚀位置和结构腐蚀类型；
根据结构的腐蚀类型，评定结构的腐蚀检查方法。
本发明的有益效果是：本发明根据在役机型服役期间的飞机结构腐蚀数据等信息，基于全面的腐蚀数据，确定了飞机结构腐蚀因素之间的当量关系，并在此基础上根据新机型的结构防腐蚀设计方法，建立了新机型的飞机结构腐蚀检查要求，相较于现有基于实验室加速环境试验腐蚀数据的飞机结构腐蚀检查要求评定方法，本发明能够满足飞机结构腐蚀检查要求，大大提高了飞机结构腐蚀检查要求评定结果的可靠性，且大幅度降低了飞机结构腐蚀检查要求评定成本并缩短了评定周期。
附图说明
图1为本发明基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法的整体步骤流程图；
图2为本发明飞机结构腐蚀因素当量关系评定方法的整体步骤流程图；
图3为本发明飞机结构腐蚀检查要求评定方法的整体步骤流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
参照图1，基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法，包括以下步骤：
根据在役机型服役期间的结构腐蚀数据，确定该在役机型的结构腐蚀规律；
根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法和结构腐蚀规律，确定飞机结构腐蚀因素；
根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系；
根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，确定新机型的飞机结构腐蚀检查要求。
本发明能够根据现有机型在服役期间的结构腐蚀数据，建立飞机结构腐蚀因素的当量关系，并基于得到的飞机结构腐蚀因素当量关系，确定新机型的飞机结构腐蚀检查要求，可广泛应用于飞机结构腐蚀检测领域，满足了飞机结构腐蚀检查要求，比如：中国民用航空局(CAAC)、美国联邦航空管理局(FAA)以及欧洲航空安全局(EASA)等颁布的“运输类飞机适航标准”第25.571条“结构的损伤容限和疲劳评定”的要求。
参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系这一步骤，包括以下步骤：
根据该在役机型的结构腐蚀随机龄分布规律，确定结构的首次检查间隔和重复检查间隔；
根据结构的重复检查间隔，确定重复检查当量值，并建立结构的重复检查间隔与重复检查当量值的当量关系；
根据重复检查当量值、结构防腐蚀设计方法和结构所在的区域，确定结构腐蚀当量值和环境当量值，并建立重复检查当量值与环境当量值和结构腐蚀当量值的当量关系；
根据环境当量值和结构腐蚀所在的区域，确定结构区域当量值，并建立环境当量值与结构区域当量值的当量关系；
根据结构区域当量值，确定腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值，并建立结构区域当量值与腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值的当量关系；
根据结构接触的腐蚀介质，建立腐蚀介质与腐蚀介质当量值的当量关系；
根据结构的腐蚀介质接触时间，建立腐蚀介质接触时间与腐蚀介质接触时间当量值的当量关系。
参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系这一步骤，还包括以下步骤：
根据结构腐蚀当量值和结构腐蚀类型，确定结构材料当量值和结构贴合面当量值，并建立结构腐蚀当量值与结构材料当量值和结构贴合面当量值的当量关系；
根据结构材料当量值和结构腐蚀类型，确定结构的应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值，并建立结构材料当量值与应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值的当量关系；
根据结构的持续拉应力以及结构材料的应力腐蚀敏感性，建立结构的持续拉应力和材料应力腐蚀敏感性与应力腐蚀当量值的当量关系；
根据结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能，建立结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能与结构的均匀腐蚀当量值/点蚀当量值/剥蚀当量值的当量关系；
根据结构贴合面当量值、结构连接部位贴合面腐蚀类型和贴合面的微动、贴合面密封以及电位差，确定结构贴合面的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值，并建立结构贴合面当量值与微动当量值、贴合面密封当量值以及电位差当量值的当量关系。
参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系这一步骤，还包括以下步骤：
根据结构的首次检查间隔，确定首次检查当量值，并建立结构的首次检查间隔与首次检查当量值的当量关系；
根据首次检查当量值和重复检查当量值，确定结构的腐蚀防护当量值，并建立首次检查当量值和重复检查当量值与腐蚀防护当量值的当量关系；
根据腐蚀防护当量值和环境当量值，确定表面保护当量值，并建立腐蚀防护当量值和环境当量值与表面保护当量值的当量关系；
根据结构的表面保护种类和表面保护当量值，建立结构的表面保护种类与表面保护当量值的当量关系。
参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系这一步骤，还包括以下步骤：
对于新机型的结构防腐蚀设计方法，根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法及其腐蚀因素当量关系，确定新结构防腐蚀设计方法的腐蚀因素当量关系；
其中，所述新机型的结构防腐蚀设计方法指不同于该在役机型的结构防腐蚀设计方法，包括新的结构材料选择、新的表面保护设计、新的结构连接部位贴合面细节设计、新的通风排水设计以及新的缓蚀剂喷涂。
参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，确定新机型的飞机结构腐蚀检查要求这一步骤，包括以下步骤：
根据结构接触的腐蚀介质与腐蚀介质当量值的当量关系、腐蚀介质接触时间与腐蚀介质接触时间当量值的当量关系，分别评定腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值；
根据腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值与结构区域当量值的当量关系，评定结构区域当量值；
根据结构区域当量值与环境当量值的当量关系，评定结构的环境当量值；
根据结构的表面保护种类与表面保护当量值的当量关系，评定表面保护当量值；
根据腐蚀防护当量值和环境当量值与表面保护当量值的当量关系，评定腐蚀防护当量值。
参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，确定新机型的飞机结构腐蚀检查要求这一步骤，还包括以下步骤：
根据结构材料的应力腐蚀敏感性和结构的持续拉应力与应力腐蚀当量值的当量关系，评定结构的应力腐蚀当量值；
根据结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能与均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值的当量关系，评定结构的均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值；
根据结构材料当量值与应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀//剥蚀当量值的当量关系，评定结构材料当量值；
根据结构连接区域的贴合面微动、贴合面密封和电位差与微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值的当量关系，评定结构贴合面的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值；
根据结构贴合面当量值与微动当量值、贴合面密封当量值以及电位差当量值的当量关系，评定结构贴合面当量值；
根据结构腐蚀当量值与结构材料当量值和结构贴合面当量值的当量关系，评定结构腐蚀当量值。
参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，确定新机型的飞机结构腐蚀检查要求这一步骤，还包括以下步骤：
根据重复检查当量值与环境当量值和结构腐蚀当量值的当量关系，评定重复检查当量值；
根据重复检查当量值与重复检查间隔的当量关系，评定结构的重复检查间隔；
根据首次检查当量值和重复检查当量值与腐蚀防护当量值的当量关系，评定首次检查当量值；
根据结构的首次检查间隔与首次检查当量值的当量关系，评定结构的首次检查间隔。
参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，确定新机型的飞机结构腐蚀检查要求这一步骤，还包括以下步骤：
根据结构的应力腐蚀当量值、均匀腐蚀当量值、点蚀当量值和剥蚀当量值中的最小值以及结构贴合面区域的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值，评定结构的腐蚀位置和结构腐蚀类型；
根据结构的腐蚀类型，评定结构的腐蚀检查方法。
参照图2和图3，本发明一种基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法的具体步骤流程如下：
S1、基于飞机服役期间的腐蚀数据，对飞机结构腐蚀因素当量关系进行评定；
其中，如图2所示，步骤S1具体包括：
S101、确定在役机型的结构腐蚀规律：根据该在役机型飞机服役期间结构腐蚀数据，确定该在役机型的飞机结构腐蚀规律。
S102、确定结构的首次检查间隔和重复检查间隔：根据该在役机型的飞机结构腐蚀规律，确定该在役机型结构的首次检查间隔和重复检查间隔。
例如：该在役机型的某飞机结构腐蚀规律显示飞机投入使用后12.1年出现腐蚀，6.2年重复间隔期间内出现腐蚀。由此确定该结构的首次检查间隔为12年，重复检查间隔为6年。
S103、确定重复检查当量值及当量关系：根据结构的重复检查间隔，确定重复检查当量值，建立结构的重复检查间隔与重复检查当量值的当量关系，结果型式如表1所示。
表1
重复检查间隔(年) 重复检查当量值
6 6
S104、确定该在役机型的结构防腐蚀设计方法：根据飞机结构防腐蚀设计要求以及国内外飞机结构防腐蚀设计技术，确定该在役机型包括结构材料选择、表面保护、结构连接区域贴合面细节设计、通风排水、缓蚀剂喷涂等在内的飞机结构防腐蚀设计方法。
S105、确定结构腐蚀当量值和环境当量值及当量关系：根据重复检查当量值、结构防腐蚀设计方法和结构所在的区域，确定结构腐蚀当量值和环境当量值，建立重复检查当量值与环境当量值和结构腐蚀当量值的当量关系，结果型式如表2所示。
表2
Figure GDA0002886985300000111
S106、确定结构区域当量值及当量关系：根据环境当量值和结构腐蚀所在的区域，确定结构区域当量值，建立环境当量值与结构区域当量值的当量关系，结果型式如表3所示。
表3
环境当量值 结构区域当量值
3 3
S107、确定腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值及当量关系：根据结构区域当量值，确定腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值，建立结构区域当量值与腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值的当量关系，结果型式如表4所示。
表4
Figure GDA0002886985300000112
Figure GDA0002886985300000121
根据结构接触的腐蚀介质，建立腐蚀介质与腐蚀介质当量值的当量关系，结果型式如表5所示。
表5
腐蚀介质 腐蚀介质当量值
冷凝水 3
根据结构的腐蚀介质接触时间，建立腐蚀介质接触时间与腐蚀介质接触时间当量值的当量关系，结果型式如表6所示。
表6
腐蚀介质接触时间 腐蚀介质接触时间当量值
中(例如：腐蚀介质流经区域) 2
S108、确定结构材料当量值和结构贴合面当量值及当量关系：根据结构腐蚀当量值和结构腐蚀类型，确定结构材料当量值和结构贴合面当量值，建立结构腐蚀当量值与结构材料当量值和结构贴合面当量值的当量关系，结果型式如表7所示。
表7
Figure GDA0002886985300000122
S109、确定结构的应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值及当量关系：根据结构材料当量值和结构腐蚀类型，确定结构的应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值，建立结构材料当量值与应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值的当量关系，结果型式如表8所示。
表8
Figure GDA0002886985300000131
根据结构的持续拉应力以及结构材料的应力腐蚀敏感性，建立结构的持续拉应力和材料应力腐蚀敏感性与应力腐蚀当量值的当量关系，结果型式如表9所示。
表9
Figure GDA0002886985300000132
根据结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能，建立结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能与结构的均匀腐蚀当量值/点蚀当量值/剥蚀当量值的当量关系，结果型式如表10所示。
表10
Figure GDA0002886985300000133
S110、确定结构贴合面的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值及当量关系：根据结构贴合面当量值、结构连接部位贴合面腐蚀类型和贴合面的微动、贴合面密封以及电位差，确定结构贴合面的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值，建立结构贴合面当量值与微动当量值、贴合面密封当量值以及电位差当量值的当量关系，结果型式如表11所示。
表11
Figure GDA0002886985300000141
S111、确定首次检查当量值及当量关系：根据结构的首次检查间隔，确定首次检查当量值，建立结构的首次检查间隔与首次检查当量值的当量关系，结果型式如表12所示。
表12
首次检查间隔(年) 首次检查当量值
12 12
S112、确定腐蚀防护当量值及当量关系：根据首次检查当量值和重复检查当量值，确定结构的腐蚀防护当量值，建立首次检查当量值和重复检查当量值与腐蚀防护当量值的当量关系，结果型式如表13所示。
表13
Figure GDA0002886985300000142
S113、确定表面保护当量值及当量关系：根据腐蚀防护当量值和环境当量值，确定表面保护当量值，建立腐蚀防护当量值和环境当量值与表面保护当量值的当量关系，结果型式如表14所示。
表14
Figure GDA0002886985300000151
根据结构的表面保护种类和表面保护当量值，建立结构的表面保护种类与表面保护当量值的当量关系，结果型式如表15所示。
表15
Figure GDA0002886985300000152
S114、确定新飞机结构防腐蚀设计方法的飞机结构腐蚀因素当量关系：对于新机型的结构防腐蚀设计方法，根据在役机型的结构防腐蚀设计方法及其腐蚀因素当量关系，确定新结构防腐蚀设计方法的腐蚀因素当量关系。其中，所述新机型的结构防腐蚀设计方法指不同于该在役机型的结构防腐蚀设计方法，包括新的结构材料选择、新的表面保护设计、新的结构连接部位贴合面细节设计、新的通风排水设计以及新的缓蚀剂喷涂。
S2、基于飞机结构腐蚀因素当量关系，对飞机结构腐蚀检查要求进行评定。
假设新飞机的前货舱侧壁机身蒙皮结构防腐蚀设计方法为：蒙皮选用的材料为2024-T3包铝薄板。蒙皮内表面选用的表面保护为“铬酸阳极化+两层防腐环氧底漆+一层聚氨酯面漆”。机身蒙皮与其它结构通过实芯铆钉永久连接，连接部位贴合面区域采用贴合面防腐蚀密封。现在采用本发明的腐蚀检查要求评定的方法，对该在役机型前货舱侧壁蒙皮内表面包括腐蚀检查对象(腐蚀部位和腐蚀型式)、检查方法、首次检查间隔和重复检查间隔在内的腐蚀检查要求进行评定，如图3所示，步骤S2具体包括：
S201、评定腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值：根据结构接触的腐蚀介质与腐蚀介质当量值的当量关系、腐蚀介质接触时间与腐蚀介质接触时间当量值的当量关系，分别评定腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值。
步骤S201具体为：该在役机型前货舱侧壁蒙皮内表面所在区域预期的腐蚀介质为冷凝水，腐蚀介质接触时间为中(冷凝水流经区域)。根据表5所示腐蚀介质与腐蚀介质当量值的当量关系、表6所示腐蚀介质接触时间与腐蚀介质接触时间当量值的当量关系，评定该在役机型的腐蚀介质当量值为3，腐蚀介质接触时间当量值为2。
S202、评定结构区域当量值：根据腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值与结构区域当量值的当量关系，评定结构区域当量值。
步骤S202具体为：由于该在役机型的腐蚀介质当量值为3，腐蚀介质接触时间当量值为2。根据表4所示腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值与结构区域当量值的当量关系，评定蒙皮结构内表面的结构区域当量值为3。
S203、评定环境当量值：根据结构区域当量值与环境当量值的当量关系，评定结构的环境当量值。
步骤S203具体为：由于该在役机型的结构区域当量值为3。根据表3所示结构区域当量值与环境当量值的当量关系，评定蒙皮结构内表面的环境当量值为3。
S204、评定表面保护当量值：根据结构的表面保护种类与表面保护当量值的当量关系，评定表面保护当量值。
步骤S204具体为：该在役机型前货舱侧壁蒙皮选用材料为2024-T3包铝薄板，内表面选用的表面保护为“铬酸阳极化+两层防腐环氧底漆+一层聚氨酯面漆”。根据表15所示结构表面保护种类与表面保护当量值的当量关系，评定蒙皮结构内表面的表面保护当量值为3。
步骤S205、评定腐蚀防护当量值：根据腐蚀防护当量值和环境当量值与表面保护当量值的当量关系，评定腐蚀防护当量值。
步骤S205具体为：由于结构环境当量值为3，表面保护当量值为3。根据表14所示腐蚀防护当量值和环境当量值与表面保护当量值的当量关系，评定蒙皮结构内表面的腐蚀防护当量值为6。
步骤S206、评定结构的应力腐蚀当量值：根据结构材料的应力腐蚀敏感性和结构的持续拉应力与应力腐蚀当量值的当量关系，评定结构的应力腐蚀当量值。
步骤S206具体为：该在役机型前货舱侧壁蒙皮选用的材料2024-T3包铝薄板不具有应力腐蚀敏感性，且蒙皮不存在持续拉应力。根据表9所示结构的持续拉应力和结构的材料应力腐蚀敏感性与应力腐蚀当量值的当量关系，评定蒙皮结构的应力腐蚀当量值为3。
步骤S207、评定结构的均匀腐蚀/点蚀/剥蚀腐蚀当量值：根据结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能与均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值的当量关系，评定结构的均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值(取最小值)。
步骤S207具体为：该在役机型前货舱侧壁蒙皮选用的材料为2024-T3包铝薄板。根据表10所示结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能与均匀腐蚀当量值、点蚀当量值和剥蚀当量值的当量关系，评定结构材料的均匀腐蚀/点蚀/剥蚀腐蚀当量值为3(取最小值)。
步骤S208、评定结构材料当量值：根据结构材料当量值与应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀//剥蚀当量值的当量关系，评定结构材料当量值。
步骤S208具体为：蒙皮结构的应力腐蚀当量值为3，结构的均匀腐蚀/点蚀/剥蚀腐蚀当量值(最小值)为3。根据表8所示结构材料当量值与应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值的当量关系，评定蒙皮的结构材料当量值为3。
步骤S209、评定结构贴合面的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值：根据结构连接区域的贴合面微动、贴合面密封和电位差与微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值的当量关系，评定结构贴合面的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值。
步骤S209具体为：根据表11所示结构贴合面当量值与微动当量值、贴合面密封当量值以及电位差当量值的当量关系，前货舱侧壁蒙皮与其它结构通过实芯铆钉永久连接，不存在微动，评定微动当量值为3。蒙皮连接部位贴合面区域采用贴合面防腐蚀密封，评定贴合面密封当量值为3、电位差当量值为3。
步骤S210、评定结构贴合面当量值：根据结构贴合面当量值与微动当量值、贴合面密封当量值以及电位差当量值的当量关系，评定结构贴合面当量值。
步骤S210具体为：蒙皮结构贴合面区域的微动当量值为3，贴合面密封当量值为3，电位差当量值为3。根据表11所示结构贴合面当量值与微动当量值、贴合面密封当量值以及电位差当量值的当量关系，评定蒙皮的结构贴合面当量值为3。
步骤S211、评定结构腐蚀当量值：根据结构腐蚀当量值与结构材料当量值和结构贴合面当量值的当量关系，评定结构腐蚀当量值。
步骤S211具体为：蒙皮的结构材料当量值为3，结构贴合面当量值为3。根据表7所示结构腐蚀当量值与结构材料当量值和结构贴合面当量值的当量关系，评定蒙皮的结构腐蚀当量值为3。
步骤S212、评定重复检查当量值：根据重复检查当量值与环境当量值和结构腐蚀当量值的当量关系，评定重复检查当量值。
步骤S212具体为：蒙皮内表面的环境当量值为3，结构腐蚀当量值为3。根据表2所示重复检查当量值与环境当量值和结构腐蚀当量值的当量关系，评定蒙皮内表面的重复检查当量值为6。
步骤S213、评定结构的重复检查间隔：根据重复检查当量值与重复检查间隔的当量关系，评定结构的重复检查间隔。
步骤S213具体为：蒙皮内表面的重复检查当量值为6。根据表1所示重复检查间隔与重复检查当量值的当量关系，评定蒙皮内表面的重复检查间隔为6年。
步骤S214、评定首次检查当量值：根据首次检查当量值和重复检查当量值与腐蚀防护当量值的当量关系，评定首次检查当量值。
步骤S214具体为：蒙皮内表面的重复检查当量值为6，腐蚀防护当量值为6。根据表13所示首次检查当量值和重复检查当量值与腐蚀防护当量值的当量关系，评定蒙皮内表面的首次检查当量值为12。
步骤S215、评定结构的首次检查间隔：根据结构的首次检查间隔与首次检查当量值的当量关系，评定结构的首次检查间隔。
步骤S215具体为：蒙皮内表面的首次检查当量值为12。根据表12所示首次检查间隔与首次检查当量值的当量关系，评定蒙皮内表面的首次检查间隔为12年。
步骤S216、评定结构的腐蚀位置和腐蚀类型：根据结构的应力腐蚀当量值、均匀腐蚀当量值、点蚀当量值和剥蚀当量值中的最小值以及结构贴合面区域的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值，评定结构的腐蚀位置和腐蚀类型。
步骤S216具体为：蒙皮结构贴合面区域的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值均为3，蒙皮的应力腐蚀/均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值均为3。由此可见，蒙皮内表面贴合面区域不太可能出现腐蚀，非贴合面区域蒙皮内表面可能出现的腐蚀类型包括应力腐蚀、均匀腐蚀、点蚀或者剥蚀。因此，评定蒙皮内表面预期的腐蚀位置为非贴合面区域，腐蚀类型为应力腐蚀、均匀腐蚀、点蚀或者剥蚀。
步骤S217、评定结构的腐蚀检查方法：根据结构的腐蚀类型，评定结构的腐蚀检查方法。表16为飞机结构腐蚀类型对应检查方法。如果腐蚀检查方法评定结果同时出现一般目视(GVI)和详细目视(DVI)，确定腐蚀检查方法为详细目视(DVI)。
步骤S217具体为：该在役机型前货舱侧壁蒙皮内表面预期的腐蚀类型为应力腐蚀、均匀腐蚀、点蚀或者剥蚀。根据表16所示飞机结构腐蚀类型对应检查方法，评定腐蚀检查方法为详细目视(DVI)。
表16
腐蚀类型 检查方法
应力腐蚀 详细目视(DVI)
均匀腐蚀 一般目视(GVI)
点蚀 详细目视(DVI)
剥蚀 一般目视(DVI)
微动腐蚀 详细目视(DVI)
缝隙腐蚀 详细目视(DVI)
电偶腐蚀 详细目视(DVI)
微生物腐蚀 一般目视(GVI)
丝状腐蚀 一般目视(GVI)
本发明相较于现有基于实验室加速环境试验腐蚀数据的飞机结构腐蚀检查要求评定方法，本发明满足“运输类飞机适航标准”第25.571条“结构的损伤容限和疲劳评定”的腐蚀检查要求评定方法要求，大大提高了飞机结构腐蚀检查要求评定结果的可靠性，大幅度降低了飞机结构腐蚀检查要求评定成本并缩短了评定周期。本发明能够更好地避免飞机结构腐蚀对飞行安全的影响、提高飞机利用率以及降低飞机结构腐蚀维修成本。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法，其特征在于：包括以下步骤：
根据在役机型服役期间的结构腐蚀数据，确定该在役机型的结构腐蚀规律；
根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法和结构腐蚀规律，确定飞机结构腐蚀因素；
根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系；
根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，确定新机型的飞机结构腐蚀检查要求；
所述根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系这一步骤，包括以下步骤：
根据该在役机型的结构腐蚀随机龄分布规律，确定结构的首次检查间隔和重复检查间隔；
根据结构的重复检查间隔，确定重复检查当量值，并建立结构的重复检查间隔与重复检查当量值的当量关系；
根据重复检查当量值、结构防腐蚀设计方法和结构所在的区域，确定结构腐蚀当量值和环境当量值，并建立重复检查当量值与环境当量值和结构腐蚀当量值的当量关系；
根据环境当量值和结构腐蚀所在的区域，确定结构区域当量值，并建立环境当量值与结构区域当量值的当量关系；
根据结构区域当量值，确定腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值，并建立结构区域当量值与腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值的当量关系；
根据结构接触的腐蚀介质，建立腐蚀介质与腐蚀介质当量值的当量关系；
根据结构的腐蚀介质接触时间，建立腐蚀介质接触时间与腐蚀介质接触时间当量值的当量关系。
2.根据权利要求1所述的基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法，其特征在于：所述根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系这一步骤，还包括以下步骤：
根据结构腐蚀当量值和结构腐蚀类型，确定结构材料当量值和结构贴合面当量值，并建立结构腐蚀当量值与结构材料当量值和结构贴合面当量值的当量关系；
根据结构材料当量值和结构腐蚀类型，确定结构的应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值，并建立结构材料当量值与应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值的当量关系；
根据结构的持续拉应力以及结构材料的应力腐蚀敏感性，建立结构的持续拉应力和材料应力腐蚀敏感性与应力腐蚀当量值的当量关系；
根据结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能，建立结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能与结构的均匀腐蚀当量值/点蚀当量值/剥蚀当量值的当量关系；
根据结构贴合面当量值、结构连接部位贴合面腐蚀类型和贴合面的微动、贴合面密封以及电位差，确定结构贴合面的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值，并建立结构贴合面当量值与微动当量值、贴合面密封当量值以及电位差当量值的当量关系。
3.根据权利要求2所述的基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法，其特征在于：所述根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系这一步骤，还包括以下步骤：
根据结构的首次检查间隔，确定首次检查当量值，并建立结构的首次检查间隔与首次检查当量值的当量关系；
根据首次检查当量值和重复检查当量值，确定结构的腐蚀防护当量值，并建立首次检查当量值和重复检查当量值与腐蚀防护当量值的当量关系；
根据腐蚀防护当量值和环境当量值，确定表面保护当量值，并建立腐蚀防护当量值和环境当量值与表面保护当量值的当量关系；
根据结构的表面保护种类和表面保护当量值，建立结构的表面保护种类与表面保护当量值的当量关系。
4.根据权利要求1所述的基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法，其特征在于：所述根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法、结构腐蚀规律和飞机结构腐蚀因素，确定飞机结构腐蚀因素当量关系这一步骤，还包括以下步骤：
对于新机型的结构防腐蚀设计方法，根据该在役机型的结构防腐蚀设计方法及其腐蚀因素当量关系，确定新结构防腐蚀设计方法的腐蚀因素当量关系；
其中，所述新机型的结构防腐蚀设计方法指不同于该在役机型的结构防腐蚀设计方法，包括新的结构材料选择、新的表面保护设计、新的结构连接部位贴合面细节设计、新的通风排水设计以及新的缓蚀剂喷涂。
5.根据权利要求3所述的基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法，其特征在于：所述根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，对新机型的飞机结构腐蚀检查要求进行评定这一步骤，包括以下步骤：
根据结构接触的腐蚀介质与腐蚀介质当量值的当量关系、腐蚀介质接触时间与腐蚀介质接触时间当量值的当量关系，分别评定腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值；
根据腐蚀介质当量值和腐蚀介质接触时间当量值与结构区域当量值的当量关系，评定结构区域当量值；
根据结构区域当量值与环境当量值的当量关系，评定结构的环境当量值；
根据结构的表面保护种类与表面保护当量值的当量关系，评定表面保护当量值；
根据腐蚀防护当量值和环境当量值与表面保护当量值的当量关系，评定腐蚀防护当量值。
6.根据权利要求5所述的基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法，其特征在于：所述根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，对新机型的飞机结构腐蚀检查要求进行评定这一步骤，还包括以下步骤：
根据结构材料的应力腐蚀敏感性和结构的持续拉应力与应力腐蚀当量值的当量关系，评定结构的应力腐蚀当量值；
根据结构材料的均匀腐蚀、点蚀和剥蚀性能与均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值的当量关系，评定结构的均匀腐蚀/点蚀/剥蚀当量值；
根据结构材料当量值与应力腐蚀当量值和均匀腐蚀/点蚀//剥蚀当量值的当量关系，评定结构材料当量值；
根据结构连接区域的贴合面微动、贴合面密封和电位差与微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值的当量关系，评定结构贴合面的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值；
根据结构贴合面当量值与微动当量值、贴合面密封当量值以及电位差当量值的当量关系，评定结构贴合面当量值；
根据结构腐蚀当量值与结构材料当量值和结构贴合面当量值的当量关系，评定结构腐蚀当量值。
7.根据权利要求6所述的基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法，其特征在于：所述根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，对新机型的飞机结构腐蚀检查要求进行评定这一步骤，还包括以下步骤：
根据重复检查当量值与环境当量值和结构腐蚀当量值的当量关系，评定重复检查当量值；
根据重复检查当量值与重复检查间隔的当量关系，评定结构的重复检查间隔；
根据首次检查当量值和重复检查当量值与腐蚀防护当量值的当量关系，评定首次检查当量值；
根据结构的首次检查间隔与首次检查当量值的当量关系，评定结构的首次检查间隔。
8.根据权利要求7所述的基于飞机服役腐蚀数据的结构腐蚀检查要求当量评定方法，其特征在于：所述根据飞机结构腐蚀因素当量关系和新机型的结构防腐蚀设计方法，对新机型的飞机结构腐蚀检查要求进行评定这一步骤，还包括以下步骤：
根据结构的应力腐蚀当量值、均匀腐蚀当量值、点蚀当量值和剥蚀当量值中的最小值以及结构贴合面区域的微动当量值、贴合面密封当量值和电位差当量值，评定结构的腐蚀位置和结构腐蚀类型；
根据结构的腐蚀类型，评定结构的腐蚀检查方法。
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