周期性挠曲的喷盐腔室和周期性挠曲方法技术

本发明专利技术涉及周期性挠曲的喷盐腔室和周期性挠曲方法。这里描述的各个方面总体上涉及用于确定材料系统的操作性能的设备和方法。设备总体上包括夹具支撑件的盐雾腔室，该夹具支撑件具有材料系统挠曲部件以测试航空器材料系统的腐蚀。在一个方面中，材料性能腔室包括盐雾腔室和被构造成挠曲材料系统的夹爪。用于确定腐蚀的方法包括将材料系统诸如面板暴露于盐雾并且以一定频率使该材料系统挠曲。在一个方面中，用于确定腐蚀的方法包括将材料系统暴露于盐雾。该盐雾的pH从大约3.0到大约9.0，并且以大约0.1Hz到大约60Hz的频率将所述材料系统挠曲。

【技术实现步骤摘要】

这里描述的方面总体上涉及用于确定材料系统的操作性能的设备和方法.
技术介绍
在操作寿命期间，航空器将经历反复且恶劣的条件，从而导致航空器的零部件退化。这种退化可能采取例如腐蚀并且随后金属疲劳和断裂的形式。腐蚀会造成航空器部件的整体性和强度下降。更具体地说，构成航空器部件如机身或蒙皮面板、两个金属面板之间的涂覆搭接接头、或者位于航空器外部的机翼机身组件的材料系统在航空器的使用过程中可能由于暴露于机械和化学应力而随着时间腐蚀。在确定材料适合于用作航空器材料系统之前，确定材料的腐蚀倾向可能是理想的。然而，航空器材料系统诸如面板在航空器的实际现实世界使用过程的性能很少与腐蚀测试数据相关。此外，腐蚀测试数据经常在测试之间缺少一致性。例如，即使测试条件在名义上类似，在不同测试设备中对类似材料系统进行腐蚀时也会观察到变化性。当材料系统包含合金或者材料系统具有施加至该材料系统的表面修整层、底漆或表面涂层，则在实际使用过程的材料系统腐蚀与测试过程中经历的腐蚀尤其不同。此外，传统的用于测试腐蚀的过程在测试系统上或在测试系统内在任何具体场所对环境的控制并不有效。因此，在本领域中需要这样的方法和设备，该方法和设备具有受控暴露环境以确定操作的环境特异性、使用寿命评估和失效模式调查，即具有这样的暴露环境，该暴露环境更接近地模拟材料系统被结合为航空器的部件时在实际现实世界使用过程中将经历的条件。
技术实现思路
这里描述的方法总体上涉及用于确定材料系统的操作环境特异性、使用寿命评估和失效模式调查的方法和设备。在一个方面中，一种用于确定材料性能的方法包括将材料系统暴露于盐雾。该方法进一步包括使该材料系统挠曲。在另一个方面中，一种用于确定材料性能的方法包括将材料系统暴露于盐雾，其中该盐雾的pH从大约3.0到大约9.0。该方法进一步包括以大约0.1Hz到大约60Hz的频率使该材料系统挠曲。在另一个方面中，材料性能腔室包括盐雾腔室和被构造成使材料系统挠曲的夹爪。附图说明可以通过参照多个方面(在附图中示出了这些方面中的一些方面)对以上简要概括的该公开进行更详细描述，从而能够详细地理解当前公开的以上叙述的特征的方式。然而，应该注意，附图仅仅示出了该当前公开的典型方面，因此不应该被认为对当前公开的范围进行限制，因为当前公开可以承认其他同等有效的方面。图1是根据该公开的一个方面的用于加速和控制材料系统的腐蚀相关失效模式的设备的平面图。图2是根据该公开的一个方面的用于加速和控制材料系统的腐蚀相关失效模式的设备的侧视立体图。图3是根据该公开的一个方面的用于加速和控制材料系统的腐蚀相关失效模式的设备的平面图。图4是根据该公开的一个方面的被构造成进行周期性挠曲的挠曲器的立体图。为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记来表示这些附图共有的相同元件。这些附图并不是按照比例绘制的，并且为了清晰起见可能被简化。可以想到，一个方面的元件和特征可以有利地结合在其他方面中，而无需进一步叙述。具体实施方式为了举例说明之目的已经提供了当前公开的各个方面的描述，但是这些描述不是为了穷尽或限于所公开的这些方面。在不脱离所描述的范围和精神的情况下许多修改和改动对本领域技术人员来说都是显而易见的。选择这里使用的术语是为了最佳地说明这些方面的原理、实际应用或相对于在市场中发现的技术的技术改进，或者是为了使得本领域的其他技术人员能够理解这里公开的方面。这里描述的方法总体上涉及用于确定材料系统的操作性能的设备和方法。例如，通过这里描述的方面可以完成确定材料系统的操作环境特异性、使用寿命评估和失效模式调查。设备总体上包括盐雾腔室，该盐雾腔室包括材料系统挠曲部件以更精确地测试航空器材料系统如面板、两个金属面板之间的涂覆搭接接头和机翼到机身组件的腐蚀。在一个方面中，腐蚀腔室包括壳体、喷雾嘴、储液器和用于夹持和挠曲材料系统的夹具支撑件。用于确定腐蚀的方法包括将材料系统暴露于盐雾以一定频率将该材料系统挠曲。在一个方面中，用于确定腐蚀的方法包括：将材料系统暴露于盐雾大约1小时到大约4500小时的持续时间，其中该盐雾的pH从大约3.0到大约9.0；以及以大约0.1Hz到大约60Hz的频率将面板挠曲。图1是根据该公开的一个方面的用于加速和控制材料系统的腐蚀相关失效模式的设备100的平面图。图2是图1的设备100的侧视立体图。设备100的一个或多个部件由对腐蚀性环境如含有盐雾的环境表现出抗性的材料制成。如图1和2所示，设备100包括壳体160，该壳体160具有一个或多个喷雾嘴120(示出了一个)，所述喷雾嘴120布置在该壳体160中并且被构造成在壳体160中喷射处理液体如盐雾。夹具支撑件布置在该壳体中以支撑材料系统在其中进行暴露和挠曲。设备100包括储液器104以向喷雾嘴102供应处理液体。喷雾嘴102可以是一喷嘴，诸如雾化喷嘴、针对空气消耗标定的喷嘴、BETE全圆锥喷嘴、空圆锥喷嘴、风扇雾化喷嘴、洗舱喷雾喷嘴、用于喷水雾化和液滴控制的NASAMod1喷嘴、Q-LabOEM雾化喷嘴、CoolCleanChilAireLite喷雾施加器喷嘴以及它们的组合。喷雾嘴102可以由诸如硬橡胶、塑料或其它惰性材料之类的材料构成。喷雾嘴102可以由诸如硬橡胶、塑料或其他惰性材料之类的材料构成。夹具支撑件包括被构造成使材料系统挠曲的夹爪124a-e。板146被构造成支撑夹爪124a-e。在一些方面中，板146包括布置在I梁格栅上的安装板。板146位于喷雾嘴102和夹爪124a-e之间(如图1和图2中所示)，从而允许处理液体进入外壳，而不会直接撞击在由一个或多个夹爪124a-e保持的材料系统上。与航空器材料系统上的直接降雨相比，该构造模拟一般湿度环境条件。另选地，夹爪124a-e可以位于喷雾嘴102和板146之间(该构造未示出)，从而允许处理液体直接流向由一个或多个夹爪124a-e保持的材料系统。该构造模拟航空器材料系统上的直接降雨或气溶胶沉积。喷雾嘴102可以被构造成进行流动角调整，从而允许处理液体相对于材料系统表面以一个或多个角度流动。在一些方面中，基于被测试的优势表面，材料系统表面可以平行于经过设备100的液体流的主要方向，这减少了在设备100中进行腐蚀测试过程中液体在材料系统上的收集。在这样的方面中，喷雾嘴102可以被引导或被扰流成使得液体不直接撞击在材料系统上。(喷雾嘴102、通风孔122、马达126、外部壳体136以及腿148a-f在图1中以虚线示出，以表示这些部件在图1所示的方面中位于板146后面)。雾泵108被构造成帮助液体从储液器104经由第一流体线路106和第二流体线路110流动到喷雾嘴102。第一流体线路106在第一端联接储液器104，在第二端联接雾泵108，以提供储液器104与雾泵108的液体连通。第二流体线路110在第一端联接雾泵108，在第二端联接喷雾嘴102，以提供雾泵108与喷雾嘴102的液体连通。压缩空气源112和泡罩塔114被构造成向喷雾嘴102提供湿润空气。在一些方面中，可以对壳体中的压力进行调节以模拟航空器在现实世界使用过程中在各种海拔处经历的压力。因而，压缩空气源112被构造成使空气以大约2PSI到大约50PSI的范围内、大约5PSI到大约30PSI的范围内、大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定材料性能的方法，该方法包括：将材料系统暴露于盐雾；以及使该材料系统挠曲。

【技术特征摘要】
2015.08.28 US 14/838,9041.一种用于确定材料性能的方法，该方法包括：将材料系统暴露于盐雾；以及使该材料系统挠曲。2.根据权利要求1所述的方法，其中，以大约0.1Hz到大约60Hz的频率进行所述挠曲。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，并发地进行使所述材料系统挠曲和暴露所述材料系统。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，顺序地进行使所述材料系统挠曲和暴露所述材料系统。5.一种用于确定材料性能的方法，该方法包括：将材料系统暴露于盐雾，其中所述盐雾的pH从大约3.0到大约9.0；以及以...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·彭内尔，E·D·萨珀，A·G·沃尔伯格，K·S·威廉姆斯，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US