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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种考虑金属活性面积的变化大气环境腐蚀损失预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116884509B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310753605.7，技术领域涉及：G16C20/10；该发明授权一种考虑金属活性面积的变化大气环境腐蚀损失预测方法是由马小兵;纪皓迪;蔡义坤设计研发完成，并于2023-06-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑金属活性面积的变化大气环境腐蚀损失预测方法在说明书摘要公布了：本发明提出一种考虑金属活性面积的变化大气环境腐蚀损失预测方法，步骤如下：步骤一：测定室内金属材料加速腐蚀曲线；步骤二：建立活性面积与腐蚀损失关系模型；步骤三：测定不同环境因素下腐蚀电流；步骤四：构建腐蚀电流与环境因素连接函数；步骤五：使用龙格库塔算法预测外场环境金属腐蚀。本发明整体性地建立环境因素、金属材料表面活性面积与时间变量的关联模型用于描述金属材料大气腐蚀速率的定量模型方法；与传统建模方法相比，通过活性面积函数和连接函数使对金属材料大气腐蚀的预测更加准确合理；本发明选择腐蚀失重为基本的物理参数，测试方法简单，便于计算，数据处理算法复杂度较低；方法科学合理，工艺性好，具有广阔推广应用价值。

本发明授权一种考虑金属活性面积的变化大气环境腐蚀损失预测方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑金属活性面积的变化大气环境腐蚀损失预测方法，需要设置如下： 设置1：在对金属材料表面活性面积进行建模时，在相似的腐蚀环境中产生腐蚀产物视为具有相同理化性质，对金属材料起到机理一致的缓蚀性作用； 设置2：锈层对金属材料活性区域的覆盖程度只与当前的锈层累积量有关，与环境因素无关； 设置3：金属材料大气腐蚀的影响因素为大气温度、大气湿度、二氧化硫浓度，其它环境因素忽略简化； 设置4：影响金属材料大气腐蚀的环境因素暂不考虑其交互影响，认为大气温度、大气湿度、二氧化硫浓度对金属材料的影响作用相互独立； 基于上述设置，其特征在于，包括步骤如下： 步骤一：测定室内金属材料加速腐蚀曲线； 根据金属材料实际服役环境的不同，采取不同的室内加速腐蚀试验；在进行试验时，在腐蚀时间t1,t2,...,tn后取出金属试样，n为总取样次数，在去除腐蚀产物后进行称重，再根据未腐蚀的试样的重量计算金属的腐蚀失重d1,d2,...,dn，绘制金属材料加速腐蚀曲线； 步骤二：建立活性面积与腐蚀损失关系模型； 根据金属材料加速腐蚀曲线估算每个时间点的腐蚀速率： 其中，vi是在时刻ti时刻下金属的腐蚀速率，di+1是在ti+1时刻下金属的腐蚀失重； 设金属材料初始面积为S0，由于锈层的覆盖作用，第i个时间点的金属材料活性面积为Si，则： 显然，活性面积Si的值域为[0,S0]，当腐蚀刚发生时，Si＝S0，随着腐蚀时间的不断进行，Si的值不断减小，趋近于0； 将计算得到的n个活性面积Si下的腐蚀速率与金属材料加速腐蚀曲线中的n个腐蚀失重d对应起来，得n‑1个腐蚀速率比和腐蚀损失数据对；观察数据对曲线的趋势，选择合适的函数来描述之间的关系，通过最小二乘法拟合得到二者的关系模型： 步骤三：测定不同环境因素下腐蚀电流在实验室环境中，对所研究的金属材料进行实验室模拟腐蚀试验，在不考虑各环境因素的相互影响前提下，根据开展试验的类型，设计腐蚀环境因素和水平； 步骤四：构建腐蚀电流与环境因素连接函数在得到的不同环境因素和不同水平下测得的腐蚀电流数据基础上，进一步构建金属材料腐蚀电流密度和环境因素的连接函数；不同的环境因素对腐蚀的影响不同，因此选择的腐蚀模型也不同； 步骤五：使用龙格库塔算法预测外场环境金属腐蚀在步骤五中，在开展外场环境腐蚀预测前，需要收集外场环境的环境因素监测数据，作为连接函数模型的输入； 在得到外场环境数据后，设ξ·为所有连接函数的乘积，通过积分的方法将锈层覆盖率函数和连接函数转化为腐蚀损失： 其中，vd表示腐蚀失重为d时的腐蚀速率，fd,t是vd与腐蚀失重和腐蚀时间的函数关系式，具体形式根据腐蚀数据的趋势确定； 由于外场环境数据是离散的，所以用龙格库塔数值积分方法来计算腐蚀损失； 腐蚀损失初值表述为： vt＝d'＝fd,t·ξ·,dt0＝0 9其中d'表示腐蚀失重对腐蚀时间的导数。

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