防护涂层老化损伤定量判定方法技术

本发明专利技术涉及防护涂层领域，具体涉及防护涂层老化损伤定量判定方法，其包括：根据防护涂层的腐蚀损伤形式确定老化损伤的判定因素；根据设计和使用要求确定各判定因素各评价级别界限值；提取防护涂层各判定因素的量化值，根据判定因素与评价级别的隶属函数，获取各判定因素的隶属度集合，所述评价级别中包含级别和对应各级别的量化值界限值包括：0级、1级、2级、3级、4级、5级；将所有判定因素的隶属度集合构建为矩阵R；利用公式B＝AR，计算得到结果向量，其中A为包含各判定因素权重的权重集，B为结果向量；对结果向量采用平方加权法获得判定结果。本发明专利技术能对防护涂层的腐蚀老化结果进行量化判定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防护涂层领域，具体而言，尤其应用于飞机上的防护涂层老化损伤定量判定方法。
技术介绍
军用飞机在使用过程中要经受复杂的化学、热和气候环境作用，包括停放环境(含地面停放时的地面环境和舰上停放时的舰上环境)、飞行时的空中环境以及使用维护所引起的环境。在上述环境作用下，飞机结构会产生腐蚀/老化，造成结构的腐蚀损伤，产生严重的经济性和安全性问题。为保障使用环境下飞机结构的经济性和安全性，国内外相关标准、规范，如美国JSSG-2006《美国国防部联合使用规范指南》、MIL-STD-1530C《美国空军飞机结构完整性大纲》及我国GJB775.1—89《军用飞机结构完整性大纲飞机要求》、GJB776—89《军用飞机损伤容限要求》、GJB2635—96《军用飞机腐蚀防护设计和控制要求飞机结构》、GJB67.6—2008《飞机结构强度规范重复载荷、耐久性与损伤容限》均对结构腐蚀防护与控制提出了明确的要求，即应采用有机或无机涂层进行结构表面防腐，并规定防护涂层体系在全寿命或修理间隔内有效。防腐涂层体系的老化(腐蚀)损伤随环境严重程度和使用时间变化，为了评估防腐涂层体系的使用寿命，制订防腐涂层体系合理的检修周期，需要定量评估防腐涂层体系的老化(腐蚀)损伤。由于飞机结构形式多样、使用情况复杂、防腐涂层体系本身种类和组合形式多样，使得飞机结构防护涂层体系腐蚀失效形式多样，如表现为失光、变色、粉化、起泡、开裂、基体腐蚀等，综合多种表现形式进行量化评估一直是技术难点，从调查到的资料看，现有的方法主要分为单项分级法和定性评估(如“轻微、较严重、严重”)方法，其中单项分级法仅能针对某一种老化(腐蚀)损伤形式进行量化评估，而定性评估过于粗糙，均无法准确定量评估涂层的老化(腐蚀)损伤，为此，本文提出采用模糊量化评估方法进行防腐涂层体系的老化(腐蚀)损伤定量化评估。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供防护涂层老化损伤定量判定方法，以量化防护涂层老化损伤的问题。本专利技术提供了一种防护涂层老化损伤定量判定方法，其包括：步骤1，根据防护涂层的腐蚀损伤形式确定老化损伤的判定因素，所述判定因素包括：失光、变色、粉化、起泡、开裂、紧固件生锈中的一种或多种；步骤2，根据设计和使用要求确定各判定因素对应评价级别的界限值；步骤3，提取防护涂层的各判定因素的量化值，根据判定因素与评价级别的隶属函数，获取各判定因素的量化值的的隶属度集合，所述评价级别中包含级别和对应各级别的界限值，所述级别包括：0级、1级、2级、3级、4级、5级；步骤4，将所有判定因素的隶属度集合构建为矩阵R；步骤5，利用公式B＝AR，计算得到结果向量，其中A为包含各判定因素权重的权重集，B为结果向量；步骤6，采用平方加权法，利用公式获得判定结果，其中，C为判定结果，bi2为B中各数据的幂指数，vi为V＝(0,1,2,3,4,5)中各数据。在一些实施例中，优选为，当所述评价级别为0级时，所述隶属函数为xi为某判定因素的量化值；当xi小于0级的上限值时，隶属度取1；当xi大于0级的上限值时，a＝mi01，σ＝0.6mi01，mi01为第i个判定因素0级对应的上限值。在一些实施例中，优选为，当所述评价级别为1-4级时，所述隶属函数为其中，xi为某判定因素的量化值；σ＝0.6(mij1-mij0)，mij1为第i个判定因素第j个等级对应的上限值，mij0为第i个判定因素第j个等级对应的下限值。在一些实施例中，优选为，当所述评价级别为5级时，所述隶属函数为其中，xi为某判定因素的量化值；当xi小于5级的下限值时，隶属度取0；当xi大于5级的下限值时，a＝mi50，σ取判定因素量化时的最小刻度值。在一些实施例中，优选为，当所述判定因素包含起泡时，所述判定因素还包含：起泡大小、起泡数量；当所述判定因素包含所述开裂时，所述判定因素还包含开裂大小、开裂数量；当所述判定因素包含所述紧固件生锈时，所述判定因素还包含生锈大小、生锈数量；则，所述判定方法还包括：分别以起泡大小、起泡数量为新判定因素、或以开裂大小、开裂数量为新判定因素、或以生锈大小、生锈数量为新判定因素，执行步骤2-5，分别得到起泡、开裂、生锈的加权隶属度集B起泡、B开裂、B生锈。在一些实施例中，优选为，在步骤2之后，步骤3之前，所述判定方法还包括：判定粉化量化值、和/或起泡量化值、和/或开裂量化值、和/或紧固件生锈量化值是否达到5级；若达到，则判定为老化损伤等级为5级，输出该结果；若未达到，则执行步骤3。在一些实施例中，优选为，A＝(a1，a2，a3，a4，a5，a6)，ai代表失光、或变色、或粉化、或起泡、或开裂、或紧固件生锈的权重。在一些实施例中，优选为，所述ai的取值方式为：k为权值统计数；Si为k个已输入权值中去掉最大值和最小值之后的加和。在一些实施例中，优选为，所述评价级别中，随级别的增大，判定因素界限值增大；相邻级别的界限值仅端值叠加。在一些实施例中，优选为，所述判定因素还包括：基体腐蚀、和/或剥落；则所述步骤1之前，所述判定方法还包括：判定防护涂层是否存在基体腐蚀和/或剥落；若存在，判定为老化损伤等级为5级，输出该结果；若不存在，执行步骤1。本专利技术实施例提供的防护涂层老化损伤判定方法，与现有技术相比，根据防护涂层的腐蚀损伤形式，结合调查研究，确定老化损伤的判定因素为定位失光、变色、粉化、起泡、开裂、紧固件生锈等，并根据防护涂层老化要求确立对应各判定因素的评价级别，然后采用模糊综合评判方法建立判定因素和评价级别的隶属函数关系，构建矩阵，结合各判定因素的权重，综合量化防护涂层的老化损伤程度。附图说明图1为本专利技术一个实施例中防护涂层老化损伤定量判定的流程示意图；图2为本专利技术图1中判定过程中量化判断的流程示意图；图3为本专利技术0级的隶属函数示意图；图4为本专利技术1-4级的隶属函数示意图；图5为本专利技术5级的隶属函数示意图；图6为本专利技术0-5级的隶属函数示意图；图7为本专利技术一个具体实例6个周期内腐蚀损伤等级变化图；图8为本专利技术粉化程度对照图。具体实施方式下面通过具体的实施例结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。考虑到现有防护涂老化损伤仅存在定性判断，未能定量判断的问题，本专利技术提供了防护涂层老化损伤定量判定方法。一种防护涂层老化损伤定量判定方法，如图2所示，其包括：步骤1，根据防护涂层的腐蚀损伤形式确定老化损伤的判定因素，所述判定因素包括：失光、变色、粉化、起泡、开裂、紧固件生锈中的一种或多种；步骤2，根据设计和使用要求确定各判定因素对应评价级别的界限值；步骤3，提取防护涂层的各判定因素的量化值，根据判定因素与评价级别的隶属函数，获取各判定因素的量化值的隶属度集合，所述评价级别中包含级别和对应各级别的界限值，所述级别包括：0级、1级、2级、3级、4级、5级；步骤4，将所有判定因素的隶属度集合构建为矩阵R；步骤5，利用公式B＝AR，计算得到结果向量，其中A为包含各判定因素权重的权重集，B为结果向量；步骤6，采用平方加权法，利用公式获得判定结果，其中，C为判定结果，bi2为B中各数据的幂指数，vi为V＝(0,1,2,3,4,5)中各数据。该方法为模糊综合判定方法。根据防护涂层的腐蚀损伤形式，结合调查研究，确定老化损伤的判定因素为定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防护涂层老化损伤定量判定方法，其特征在于，包括：步骤1，根据防护涂层的腐蚀损伤形式确定老化损伤的判定因素，所述判定因素包括：失光、变色、粉化、起泡、开裂、紧固件生锈中的一种或多种；步骤2，根据设计和使用要求确定各判定因素对应评价级别的界限值；步骤3，提取防护涂层的各判定因素的量化值，根据判定因素与评价级别的隶属函数，获取各判定因素的量化值的隶属度集合，所述评价级别中包含级别和对应各级别的界限值，所述级别包括：0级、1级、2级、3级、4级、5级；步骤4，将所有判定因素的隶属度集合构建为矩阵R；步骤5，利用公式B＝AR，计算得到结果向量，其中A为包含各判定因素权重的权重集，B为结果向量；步骤6，采用平方加权法，利用公式获得判定结果，其中，C为判定结果，bi2为B中各数据的幂指数，vi为V＝(0,1,2,3,4,5)中各数据。

【技术特征摘要】
1.一种防护涂层老化损伤定量判定方法，其特征在于，包括：步骤1，根据防护涂层的腐蚀损伤形式确定老化损伤的判定因素，所述判定因素包括：失光、变色、粉化、起泡、开裂、紧固件生锈中的一种或多种；步骤2，根据设计和使用要求确定各判定因素对应评价级别的界限值；步骤3，提取防护涂层的各判定因素的量化值，根据判定因素与评价级别的隶属函数，获取各判定因素的量化值的隶属度集合，所述评价级别中包含级别和对应各级别的界限值，所述级别包括：0级、1级、2级、3级、4级、5级；步骤4，将所有判定因素的隶属度集合构建为矩阵R；步骤5，利用公式B＝AR，计算得到结果向量，其中A为包含各判定因素权重的权重集，B为结果向量；步骤6，采用平方加权法，利用公式获得判定结果，其中，C为判定结果，bi2为B中各数据的幂指数，vi为V＝(0,1,2,3,4,5)中各数据。2.如权利要求1所述的防护涂层老化损伤定量判定方法，其特征在于，当所述评价级别为0级时，所述隶属函数为xi为某判定因素的量化值；当xi小于0级的上限值时，隶属度取1；当xi大于0级的上限值时，a＝mi01，σ＝0.6mi01；mi01为第i个判定因素0级对应的上限值。3.如权利要求1所述的防护涂层老化损伤定量判定方法，其特征在于，当所述评价级别为1-4级时，所述隶属函数为其中，xi为某判定因素的量化值；σ＝0.6(mij1-mij0)，mij1为第i个判定因素第j级对应的上限值，mij0为第i个判定因素第j个等级对应的下限值。4.如权利要求1所述的防护涂层老化损伤定量判定方法，其特征在于，当所述评价级别为5级时，所述隶属函数为其中，xi为某判定因素的量化值；当xi小于5级的下限值时，隶属度取0；当xi大于5级的下限值时，a＝mi50，σ...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺小帆，唐扬刚，杨旭，董春蕾，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11