金属材料腐蚀性能模型构建方法与腐蚀性能确定方法技术

本申请涉及一种金属材料腐蚀性能模型构建方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。方法包括：获取金属材料腐蚀性能初始模型、腐蚀层厚度测量值、及各第一常量与第二常量组合值；以腐蚀层厚度测量值与各腐蚀层厚度计算值之差的平方和最小为目标，得到模型构建所需参数初始值；更新对应各金属材料腐蚀性能初始模型；对各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值进行迭代处理，得到各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数目标值，得到目标金属材料腐蚀性能模型，采用本方法能够准确构建金属材料腐蚀性能模型。此外，还提供了一种准确的金属材料腐蚀性能确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。算机程序产品。算机程序产品。

【技术实现步骤摘要】
金属材料腐蚀性能模型构建方法与腐蚀性能确定方法


[0001]本申请涉及核电
，特别是涉及一种金属材料腐蚀性能模型构建方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。此外，还涉及一种金属材料腐蚀性能确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

技术介绍

[0002]在核电厂反应堆中，金属材料在服役时产生的腐蚀无处不在，在一定意义上，腐蚀可能会产生比金属材料强度损伤或者疲劳损伤更严重的构件失效，其效果不仅会降低整体部件的结构寿命，还会给设备的运行埋下安全隐患。腐蚀所引发的相关问题已然成为影响核能安全的重要因素之一，对金属材料引起的腐蚀性能进行建模变得尤为重要。
[0003]传统技术中，一般采用半经验和半理论模型，如Arrhenius方程，来描述金属材料在服役环境中的腐蚀性能，且在Arrhenius方程中，通常是通过方程中的实时测量参数来计算最终腐蚀性能的，但是金属材料在服役中的工况通常是变化的，通常无法进行实时测量，因此无法实现依靠这种方法来对材料腐蚀性能进行精确建模。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种准确的金属材料腐蚀性能模型构建方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，此外，还提供了一种准确的金属材料腐蚀性能确定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
[0005]第一方面，本申请提供了一种金属材料腐蚀性能模型构建方法。所述方法包括：
[0006]获取金属材料腐蚀性能初始模型、腐蚀层厚度测量值、及各第一常量与第二常量组合值；第一常量表征与所述金属材料腐蚀性能初始模型中不同阶段腐蚀速率对应的整数常量，第二常量表征所述金属材料腐蚀性能初始模型的不同阶段金属材料腐蚀层厚度的分界值；
[0007]根据所述金属材料腐蚀性能初始模型、及所述各第一常量与第二常量组合值，得到各腐蚀层厚度计算值；
[0008]以所述腐蚀层厚度测量值与各所述腐蚀层厚度计算值之差的平方和最小为目标，得到所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值；
[0009]根据所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值，更新对应各金属材料腐蚀性能初始模型，得到各金属材料腐蚀性能模型、及各腐蚀层厚度预测值；
[0010]根据各所述腐蚀层厚度预测值与所述腐蚀层厚度测量值的偏差，对所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值进行迭代处理，得到所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数目标值，并得到各第一常量与第二常量组合值下的残差向量；
[0011]根据各所述残差向量的模中最小的模对应的残差向量，确定最优第一常量与第二
常量组合值对应的模型构建所需参数目标值，并根据所述最优第一常量与第二常量组合值对应的模型构建所需参数目标值更新候选金属材料腐蚀性能模型，得到目标金属材料腐蚀性能模型，其中，所述候选金属材料腐蚀性能模型为所述最优第一常量与第二常量组合值对应的金属材料腐蚀性能模型。
[0012]在其中一个实施例中，获取各第一常量与第二常量组合值包括：
[0013]获取第一常量预设范围、及第二常量预设范围；
[0014]根据所述第一常量预设范围、及第二常量预设范围，确定不同的第一常量值与不同的第二常量值；
[0015]基于所述不同的第一常量值，分别遍历所述不同的第二常量值，以获取各第一常量与第二常量组合值。
[0016]在其中一个实施例中，所述根据所述金属材料腐蚀性能初始模型、及所述各第一常量与第二常量组合值，得到各腐蚀层厚度计算值包括：
[0017]获取腐蚀时间、腐蚀层与金属材料界面的热流密度、及腐蚀层外表面温度；
[0018]根据所述腐蚀层与金属材料界面的热流密度、及所述腐蚀层外表面温度，得到腐蚀层与金属材料界面温度值；
[0019]根据所述金属材料腐蚀性能初始模型、所述腐蚀时间、所述腐蚀层与金属材料界面温度值、及所述各第一常量与第二常量组合值，得到各腐蚀层厚度计算值。
[0020]在其中一个实施例中，所述根据所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值，更新对应各金属材料腐蚀性能初始模型，得到各金属材料腐蚀性能模型、及各腐蚀层厚度预测值包括：
[0021]根据所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值，更新对应各金属材料腐蚀性能初始模型，得到各金属材料腐蚀性能模型；
[0022]对所述各金属材料腐蚀性能模型进行时间积分，得到各腐蚀层厚度预测值。
[0023]在其中一个实施例中，所述根据各所述腐蚀层厚度预测值与所述腐蚀层厚度测量值的偏差，对所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值进行迭代处理，得到所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数目标值，并得到各第一常量与第二常量组合值下的残差向量包括：
[0024]获取迭代终止条件；
[0025]根据各所述腐蚀层厚度预测值与所述腐蚀层厚度测量值的偏差、及所述迭代终止条件，采用非线性最小二乘法对所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值进行迭代处理，得到所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数目标值、及各第一常量与第二常量组合值下的残差向量。
[0026]在其中一个实施例中，所述根据各所述残差向量的模中最小的模对应的残差向量，确定最优第一常量与第二常量组合值对应的模型构建所需参数目标值，并根据所述最优第一常量与第二常量组合值对应的模型构建所需参数目标值更新候选金属材料腐蚀性能模型，得到目标金属材料腐蚀性能模型包括：
[0027]根据各所述残差向量，得到各所述残差向量的模；
[0028]选取所述残差向量的模中最小的模对应的残差向量，得到目标残差向量；
[0029]根据所述目标残差向量，确定最优第一常量与第二常量组合值；
[0030]根据所述最优第一常量与第二常量组合值，确定所述最优第一常量与第二常量组合值对应的模型构建所需参数目标值；
[0031]根据所述最优第一常量与第二常量组合值、及所述各金属材料腐蚀性能模型，确定候选金属材料腐蚀性能模型；
[0032]根据所述最优第一常量与第二常量组合值对应的模型构建所需参数目标值，更新所述候选金属材料腐蚀性能模型，得到目标金属材料腐蚀性能模型。
[0033]第二方面，本申请还提供了一种金属材料腐蚀性能模型构建装置。所述装置包括：
[0034]基础数据获取模块，用于获取金属材料腐蚀性能初始模型、腐蚀层厚度测量值、及各第一常量与第二常量组合值；第一常量表征与所述金属材料腐蚀性能初始模型中不同阶段腐蚀速率对应的整数常量，第二常量表征所述金属材料腐蚀性能初始模型的不同阶段金属材料腐蚀层厚度的分界值；
[0035]腐蚀层厚度计算模块，用于根据所述金属材料腐蚀性能初始模型、及所述各第一常量与第二常量组合值，得到各腐蚀层厚度计算值；
[0036]参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属材料腐蚀性能模型构建方法，其特征在于，所述方法包括：获取金属材料腐蚀性能初始模型、腐蚀层厚度测量值、及各第一常量与第二常量组合值；第一常量表征与所述金属材料腐蚀性能初始模型中不同阶段腐蚀速率对应的整数常量，第二常量表征所述金属材料腐蚀性能初始模型的不同阶段金属材料腐蚀层厚度的分界值；根据所述金属材料腐蚀性能初始模型、及所述各第一常量与第二常量组合值，得到各腐蚀层厚度计算值；以所述腐蚀层厚度测量值与各所述腐蚀层厚度计算值之差的平方和最小为目标，得到所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值；根据所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值，更新对应各金属材料腐蚀性能初始模型，得到各金属材料腐蚀性能模型、及各腐蚀层厚度预测值；根据各所述腐蚀层厚度预测值与所述腐蚀层厚度测量值的偏差，对所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值进行迭代处理，得到所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数目标值，并得到各第一常量与第二常量组合值下的残差向量；根据各所述残差向量的模中最小的模对应的残差向量，确定最优第一常量与第二常量组合值对应的模型构建所需参数目标值，并根据所述最优第一常量与第二常量组合值对应的模型构建所需参数目标值更新候选金属材料腐蚀性能模型，得到目标金属材料腐蚀性能模型，其中，所述候选金属材料腐蚀性能模型为所述最优第一常量与第二常量组合值对应的金属材料腐蚀性能模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取各第一常量与第二常量组合值包括：获取第一常量预设范围、及第二常量预设范围；根据所述第一常量预设范围、及第二常量预设范围，确定不同的第一常量值与不同的第二常量值；基于所述不同的第一常量值，分别遍历所述不同的第二常量值，以获取各第一常量与第二常量组合值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述金属材料腐蚀性能初始模型、及所述各第一常量与第二常量组合值，得到各腐蚀层厚度计算值包括：获取腐蚀时间、腐蚀层与金属材料界面的热流密度、及腐蚀层外表面温度；根据所述腐蚀层与金属材料界面的热流密度、及所述腐蚀层外表面温度，得到腐蚀层与金属材料界面温度值；根据所述金属材料腐蚀性能初始模型、所述腐蚀时间、所述腐蚀层与金属材料界面温度值、及所述各第一常量与第二常量组合值，得到各腐蚀层厚度计算值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值，更新对应各金属材料腐蚀性能初始模型，得到各金属材料腐蚀性能模型、及各腐蚀层厚度预测值包括：根据所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值，更新对应各金属材料腐蚀性能初始模型，得到各金属材料腐蚀性能模型；
对所述各金属材料腐蚀性能模型进行时间积分，得到各腐蚀层厚度预测值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述腐蚀层厚度预测值与所述腐蚀层厚度测量值的偏差，对所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值进行迭代处理，得到所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数目标值，并得到各第一常量与第二常量组合值下的残差向量包括：获取迭代终止条件；根据各所述腐蚀层厚度预测值与所述腐蚀层厚度测量值的偏差、及所述迭代终止条件，采用非线性最小二乘法对所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数初始值进行迭代处理，得到所述各第一常量与第二常量组合值下的模型构建所需参数目标值、及各第一常量与第二常量组合值下的残差向量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述残差向量的模中...

【专利技术属性】
技术研发人员：许多挺，汪韬，王开元，金鑫，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：