航空装备海洋大气环境工程与数字应用(数字工程篇)

本书面向高端装备数字化转型和高质量发展的需要，从理论分析、试验实践、数字化应用三个角度系统论述航空装备环境适应性问题及其解决方案。本书分为两册，包括理论实践篇和数字工程篇。理论实践篇中，理论篇重点论述航空装备海洋大气环境损伤，阐述内在因素、外在因素、保障因素对腐蚀行为的影响，量化南海、东海、黄海等典型海域环境因素作用强度、作用时间、作用次数及所占比例；实践篇重点论述多元耦合工况环境试验与评价方法、南海大气腐蚀加速试验方法，分析典型航空结构材料在外场大气环境和内场加速环境下的腐蚀行为与机理，构建了加速试验典型当量与相关性关系。数字工程篇重点论述了典型航空材料腐蚀数据分析、建模、仿真预计、数字工程/数字孪生技术进展、仿真模型的验证及确认。
本书可供从事航空装备、环境工程、腐蚀防护的工程技术人员参考，也可作为高等学校相关专业的教学参考资料。

数字工程篇
第1章 典型航空装备腐蚀仿真技术应用 2
1.1 概述 2
1.2 典型航空铝合金南海大气腐蚀宏观仿真 2
1.2.1 仿真模型构建 2
1.2.2 第二相电化学腐蚀宏观仿真结果与分析 5
1.2.3 钝化膜缺陷电化学腐蚀宏观仿真结果与分析 10
1.2.4 2A12铝合金典型电偶腐蚀宏观仿真过程与结果分析 14
1.2.5 归纳分析 26
1.3 典型航空铝合金南海大气腐蚀微观仿真 27
1.3.1 铝合金表面氧化膜模型 30
1.3.2 2A12铝合金与液膜原子级界面模型构建 35
1.3.3 氧化膜成分对Cl?在溶液中扩散趋势的影响 36
1.3.4 氧化膜成分对Cl?吸附行为的影响 44
1.3.5 归纳分析 58
第2章 航空装备腐蚀数字工程建设 59
2.1 数字工程建设内涵 59
2.1.1 数字工程建设 59
2.1.2 典型技术路线 61
2.1.3 目标里程碑 61
2.1.4 技术进展 63
2.2 仪器化数据采集 67
2.2.1 概述 67
2.2.2 腐蚀环境因素与腐蚀速率自动监测系统 70
2.2.3 机器视觉腐蚀面积识别系统 73
2.2.4 仪器化涂层划入系统 74
2.2.5 腐蚀深度激光共聚焦显微镜 75
2.3 数据模型构建 76
2.3.1 需求分析 76
2.3.2 模型搭建平台典型技术路线 77
2.3.3 建模方法 77
2.4 仿真系统构建 78
2.4.1 构建设想 78
2.4.2 仿真原理 78
2.5 可视化构建 81
2.5.1 概述 81
2.5.2 一般数据可视化表达 81
2.5.3 大数据可视化表达 82
2.5.4 可视化工具 82
2.5.5 环境工程可视化构想 83
第3章 航空装备腐蚀数字孪生 89
3.1 数字孪生内涵 89
3.1.1 数字孪生的概念 90
3.1.2 技术进展 91
3.1.3 实施方法 93
3.2 数字孪生的支撑技术 95
3.2.1 快速模型技术 95
3.2.2 机理模型技术 96
3.2.3 模型修正技术 102
3.2.4 模型可信度 104
3.2.5 影响模型可信度的因素 106
第4章 航空装备腐蚀数字模型验证及确认 109
4.1 模型验证及确认内涵 109
4.1.1 模型V＆V基本概念 110
4.1.2 实施流程 110
4.1.3 技术进展 114
4.2 模型验证实施 115
4.2.1 代码验证 115
4.2.2 解验证 125
4.3 模型确认及预测实施 129
4.3.1 确认实验的原则 130
4.3.2 不确定性分析 130
4.3.3 模型可信度评估 132
4.3.4 问题与挑战 134
参考文献 135