周期性挠曲的喷盐腔室和周期性挠曲方法与流程

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.

背景技术：

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。

技术实现要素：

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NASA Mod 1喷嘴、Q-Lab OEM雾化喷嘴、Cool Clean ChilAire Lite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、大约12PSI到大约18PSI的范围内的压力流动。在这些范围内，较低压力值模拟航空器在较高海拔处经历的压力，而较高压力值模拟航空器在较低海拔和接近海平面处经历的压力。空气可以包括类似于在周围大气环境中发现的那些气体的混合物，例如包含大约78的N₂、大约21％的O₂以及大约0.039％的CO₂以及其他气体。第三流体线路116在第一端与泡罩塔114联接，在第二端与喷雾嘴102联接，以提供泡罩塔114与喷雾嘴102的空气和液体连通。压缩空气线路118在第一端与压缩空气源112联接，在第二端与泡罩塔114联接，以提供压缩空气源112与泡罩塔114之间的空气连通。泡罩塔114可以容纳液体如水，以向经由压缩空气线路118从压缩空气源112流出的空气提供初始湿润或附加湿润。

通风孔122可与第一腔室壁130、第二腔室壁132或第三壁152(图2)联接以提供设备110内部的压力调节。加热器120可以被设置和构造成加热设备100诸如壳体160的内部。加热器120可以被布置成相邻于设备100的第一壁130并且与第三壁152(图2)联接。加热器120可以使用任何合适的附着件如铆钉附着于第三壁152。加热器120可以与控制器138联接并由该控制器138控制。

夹具支撑件被构造成支撑位于壳体内以进行测试的材料系统并使该材料系统挠曲。夹爪124a、124b、124c、124d和124e被构造成使诸如面板、两个金属面板之间的涂覆搭接接头、机翼机身组件以及它们的组合之类的材料系统挠曲。该材料系统可以为航空器材料系统，诸如面板、诸如蒙皮或机身平坦面板。该材料系统可以具有例如大约4英寸的宽度以及例如大约6英寸到大约14.5英寸的高度。该夹具支撑件可以使材料系统挠曲从大约0.05％到大约50％的范围内的应变、大约0.1％到大约30％的应变、大约0.3％到大约5％诸如0.37％的应变。

包括一个或多个夹爪124a-e的夹具支撑件被构造成夹持和释放材料系统。夹爪124a-e被构造成使材料系统从第一起始位置挠曲到完全或部分挠曲的第二位置。夹爪124a-e被构造成使材料系统在挠曲过程当中从第一位置挠曲成从起始位置开始的大于0°到大约180°，例如大约5°到大约90°，诸如大约5°到大约45°。夹爪124a-124e可以具有相同尺寸或不同尺寸。例如，夹爪124a可以与夹爪124b具有相同尺寸，但是与夹爪124d具有不同尺寸(如图1中所示)。此外，夹爪124a-124e可以彼此定位成间隔开与不同的一对夹爪124a-e之间的距离相同或不同的距离。例如，夹爪124a和124b之间的第一距离可以与夹爪124d和124e之间的第二距离不同。各种夹爪尺寸和夹爪之间的各种距离例如允许在设备100内的暴露和挠曲过程期间同时测试不同尺寸的材料系统如面板。在一些方面中，夹爪124a-e中的一个或多个包括钢。在一些方面中，夹爪124a-e中的一个或多个被阳极氧化。在一些方面中，夹爪124a-e中的一个或多个包括惰性材料如硬橡胶和/或塑料。在一些方面中，夹爪124a-e被构造成相对于第一壁130和/或第二壁132从大约15°和大约30°支撑材料系统诸如面板，这减少了在设备100中进行腐蚀测试的过程中材料系统上的液体收集。在一些方面中，夹爪124a被构造成在材料系统的第一端夹持材料，并且夹爪124b被构造成在材料系统的第二端夹持材料系统。在一些方面中，夹爪124a-124e被构造成同时或交替地使材料系统挠曲。

马达126操作夹爪124a-e。入口管128在第一端与马达126联接，而在第二端与第一壁130联接，以向马达126提供冷却物质如空气。出口管1134在第一端与马达126联接，而在第二端与第一壁130联接，以从马达126移除热排气。外部壳体136包围马达126以包围并保护马达免受从喷雾嘴120发出的液体或设备100的内部存在的任何其他液体。夹爪124a-e由板146支撑。板146由腿148a、148b、148c、148d、148e和148f支撑。腿148a-f在第一端与板146联接，而在第二端与腔室壁、机架150a或机架150b联接。这里描述的设备100的部件可以包括对于在周期性挠曲喷雾过程期间设备100内的条件来说适当的惰性材料。适当惰性材料可以包括塑料、玻璃、石头、金属、橡胶和/或环氧树脂。

设备100可以由基于处理器的系统控制器如控制器138来控制。例如，控制器138可以被构造成控制设备100的与周期性挠曲喷雾过程相关的部件和处理参数。控制器138包括可与存储器142和大容量存储设备一起操作的可编程中央处理单元(CPU)140、输入控制单元和显示单元(未示出)，诸如联接至设备100的各种部件的电源、时钟、缓存、输入/输出(I/O)电路等，以方便对周期性挠曲喷雾过程进行控制。控制器138可以与例如出口管134、通风孔122、加热器120和/或夹爪124a-e进行电子通信。

为了方便以上描述的设备100的控制，CPU140可以是能够在工业设置中用于控制各种腔室和子处理器的任何形式的通用计算机处理器中的一种，诸如可编程逻辑控制器(PLC)。存储器142联接至CPU140，并且存储器142非暂时性的，而且可以是容易获得的存储器(诸如随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘驱动器、硬盘或任何其它形式的数字存储设备，局域的或远程的)中的一种或多种。支持电路144联接至CPU140以便以传统方式支持处理器。利用设备100从周期性挠曲喷雾过程获得信息可以典型地作为软件程序存储在存储器142中。该软件程序还可以由第二CPU(未示出)存储和/或执行，该第二CPU与由CPU140控制的硬件远离地定位。存储器142采取计算机可读存储介质的形式，该计算机可读存储介质包含指令，在由CPU140执行时，该指令方便设备100的操作。存储器142中的指令采取程序产品诸如实施本公开的方法的程序的形式。程序代码可以遵循多种不同编程语言中的任何一种。在一些方面中，该公开可以实施为存储在计算机可读存储介质上以与计算机系统一起使用的程序产品。该程序产品的程序限定这些方面的功能(包括这里描述的方法)。例示性计算机可读存储介质包括但不限于：(i)在上面永久存储信息的非可写存储介质(例如，计算机内的只读存储器设备，诸如可由CD-ROM驱动器读取的CD-ROM盘、闪存、ROM芯片或者任何类型的固态非易失性半导体存储器)；和(ii)在上面存储可改变信息的可写存储介质(例如，软盘驱动器或硬盘驱动器中的软盘或者任何类型的固态随机访问半导体存储器)。这种计算机可读存储介质在承载指导这里描述的方法和设备的功能的计算机可读指令时为本公开的方面。

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300的平面图。如图3所示，设备300的部件与图1的设备100中所示的部件相同，不过马达126没有被外部壳体136(外部壳体136不存在)包围，马达126位于第一腔室壁130外部，并且不存在入口管128和出口管134。马达126联接至第一腔室壁130。在一些方面中，(联接至第一腔室壁130的)马达126借助于穿入到该腔室(未示出)内的丝杠如滚珠丝杠、梯形丝杠、导向丝杠、辊子丝杠以及丝杠支架或轴来转换腔室内的弯曲运动。丝杠维持挠曲过程中固定块406和移动块404之间的间隔。

图4是根据该公开的一个方面的被构造成执行周期性挠曲的挠曲器400的立体图。挠曲器400可以位于如针对图1描述的材料性能腔室内部。如图4中所示，挠曲器400包括移动块404和固定块406。固定块406通过安装螺栓410a和410b而安装至板146。移动块404相邻于固定块406可滑动地布置在板146上。固定块406和移动块404之间的线性位移由引导杆408a和408b维持。引导杆408a和408b可以包括不锈钢、高密度聚丙烯、高密度聚乙烯、铬(如Armology涂层)以及它们的组合。引导杆408a和408b中的每个都与固定块406和移动块404联接。引导杆408a和408b彼此平行。固定块406和移动块404安装或以其它方式支撑夹爪124a-f。固定块406在挠曲过程中将夹爪124a-f的第一侧安装在固定位置，而移动块404安装夹爪124a-f的第二侧并在挠曲过程中允许夹爪124a-f的第二侧移动。固定块406和移动块404可以包括高密度聚乙烯。在挠曲过程中，移动块相对于固定块从起点侧向移位到终点，从而导致位于夹爪124a-f中的材料系统挠曲。该起点、终点和移位距离可以由挠曲器400的用户基于测试夹具机械边界极限、机械止动块或夹具驱动系统软件控制来控制。固定块406和移动块404中的每个都包括基部和从基部与该基部垂直地延伸的多个支柱。每个支柱可以为矩形或倾斜的以便提供能够安装每个夹爪124a-f的角度。夹爪124a-f被铰接，这允许在压缩材料系统的同时使材料系统弯曲。例如，夹爪124a-f可以安装在每个支柱的一侧上，并且相对于垂直于基座的线以从例如15°到30°的角布置。可以想到相对于垂线的其他角度来实现用于材料面板的期望测试条件。夹爪124a-f的角度确定了材料系统的角位置。在一些方面中，材料系统相对于垂直于基部的线以例如15°到30°的角度布置。在一些方面中，夹爪124a-f为非导电和非金属的，从而对材料系统具有很少电流影响或没有电流影响。夹爪124a-f中的一个或多个可以包括高密度聚乙烯、具有聚乙烯嵌入物的商业级钛(II)、具有聚乙烯嵌入物的牺牲316SS或它们的组合，这(部分或完全地)防止了测试期间夹爪和材料系统的电流腐蚀。夹爪124a-f中的一个或多个可以包括例如包含聚乙烯的套筒罩，该套筒罩进一步防止测试期间夹爪和材料系统的电流腐蚀。在本公开的一些方面中，材料性能腔室包含多于一个的挠曲器400。在其中材料性能腔室包含多于一个的挠曲器400的一些方面中，引导杆408a和408b延伸穿过多个挠曲器400。

挠曲器如挠曲器400以可实时调整的可变频率提供了移动块和材料系统的可变位移。挠曲器还允许向材料系统施加拉伸和压缩。

例如设备100内的材料测试过程诸如周期性挠曲喷雾过程可以通过将材料系统如面板暴露于处理液体如盐雾并使材料系统挠曲来进行。暴露可以执行大约1小时到大约4500小时，如大约200小时到大约2000小时，诸如大约500小时到大约1000小时。将材料系统暴露于处理液体大约1小时例如模拟作为航空器的一部分的材料系统在干燥环境中经历的盐雾暴露。将材料系统暴露于处理液体大约4500小时例如模拟作为航空器的一部分的材料系统长时期在非常潮湿气候中或中等潮湿气候中经历的盐雾暴露。该液体可以包含作为试剂级水的水。该液体可以为盐溶液。该盐溶液可以包含氯化钠。该盐溶液可以在98份水中包含大约2份氯化钠到在94份水中包含大约6份氯化钠，诸如在大约95份水中包含大约5份氯化钠。该液体如盐溶液可以含有小于大约0.1％的溴化物、氟化物和碘化物。该液体如盐溶液按照质量计算可以含有小于大约1ppm的铜，如0.3ppm的铜。该液体如盐溶液可以不包含抗结剂，因为这种制剂可能充当腐蚀抑制剂。可以被测试的材料系统例如包括可以形成航空器的蒙皮或机身的航空器面板、两个金属面板之间的涂覆搭接接头、机翼机身组件和它们的组合。所述材料系统可以包括金属或合金。普通材料系统可以包含铝。面板可以包含铝和/或铝合金，诸如AA2024、AA7075、AA5083、铝锂合金或高熵多组分合金。该液体可以被雾化而形成处理液体如盐雾，该处理液体可以具有从大约3到大约11的pH，诸如大约5到8的pH，诸如大约6.5到大约7.2的pH。pH可以使用合适的玻璃pH感测电极、参考电极以及pH计量系统来测量。调节处理液体的pH可能是理想的。例如，具有低pH的处理液体可以模拟含有酸雨等的污染大气。此外，被雾化成处理液体的液体的pH可以被调节成在暴露过程期间对液体重新校准。pH可以例如通过添加盐酸(HCl)来减小pH或添加氢氧化钠(NaOH)来增加pH进行调节。液体诸如盐雾可以以每80cm²的水平收集面积大约0.5毫升每小时(mL/h)到大约5mL/h的速率，诸如以每80cm²的水平收集面积大约2mL/h的速率流动。在一些方面中，材料系统诸如面板可以通过使用夹爪124a-e中的一个夹爪的夹具支撑件或通过多个夹爪124a-e而挠曲。挠曲可以以变化频率进行以模拟机械应力对现实世界条件下航空器材料系统经历的腐蚀条件的作用。例如，材料系统可以以大约0.1赫兹(Hz)到大约150赫兹(Hz)，大约0.1Hz到大约100Hz，大约0.1Hz到大约60Hz的频率挠曲。此外，利用本公开的设备和方法，挠曲的材料系统的曲率越大，材料系统的退化越大。例如，长度为6英寸的平板面板可以由两个夹爪夹持，其中这两个夹爪之间的距离为6英寸。该面板可以在暴露于盐雾溶液的过程中以0.33Hz的速率挠曲。在另一个示例中，长度为7.5英寸的平坦面板可以由两个夹爪之间也具有6英寸的距离的两个夹爪夹持。该面板可以在暴露于盐雾溶液过程中以0.33Hz的速率挠曲。在其他条件相同的情况下，长度为7.5英寸的面板与长度为6英寸的面板相比曲率增加，并且经历的退化也增加。在不受理论限制的情况下，给予材料系统曲率的机械应力导致材料系统破裂，这允许腐蚀流体诸如盐雾进入材料系统的裂缝中。在进入材料系统的裂缝之后，腐蚀流体可能进一步进入材料系统表面上的各种附加层(如果存在的话)之间。这些附加层可以包括例如表面修整层、底漆和/或表面涂层。因而，腐蚀流体可能导致材料系统和/或该材料系统的附加层中的一个或多个腐蚀。这些条件模拟在现实世界使用过程中由航空器材料系统诸如面板经历的条件。

在一些方面中，在材料系统暴露于处理液体(诸如雾化成盐雾的盐溶液)的过程中和/或使材料系统挠曲的过程中，暴露区域诸如设备100的壳体160可以保持在从大约-196℃到大约100℃，-50℃到大约95℃，诸如大约33℃到大约37℃(例如大约35℃)的范围内的温度。该温度可以由能够从设备100的外表面读取的记录装置或由温度计(未示出)监测。在一些方面中，将材料系统诸如面板暴露于液体诸如盐雾和使材料系统挠曲可以并发地进行。在一些方面中，将材料系统诸如面板暴露于液体诸如盐雾和使材料系统挠曲可以顺序地进行。在一些方面中，材料系统可以并发地以及顺序地暴露于盐雾和挠曲，这提供了再次创造出在服役中材料系统可能经历的不规则或可变的飞行特异应变曲线。在一些方面中，将材料系统暴露于液体和/或使材料系统挠曲可以被中断以检查、重新布置或移除该材料系统，和/或补充溶液如储液器104中的溶液。

一旦暴露过程完成，则测量腐蚀程度。诸如利用水对该材料系统进行洗涤，以从该材料系统的表面移除处理溶液的副产品例如盐沉积物，随后将该材料系统干燥。该材料可以附加地或另选地利用盐酸溶液和/或六次甲基四胺进行洗涤，随后利用试剂级水进行漂洗。洗涤之后，可以将该材料系统干燥。可以利用质量损失技术通过对洗涤/干燥之后的材料系统进行称重并从该材料系统暴露于液体诸如盐雾和进行挠曲之前的重量减去该重量来确定腐蚀程度。

材料系统诸如面板可以具有一个或多个表面层，诸如表面修整层、底漆和/或表面涂层。在现实世界设置中由于机械和化学应力而可以在这些层中的一个多个中发生腐蚀。这里描述的设备和方法允许进行腐蚀测试，该腐蚀测试通过使材料系统经受机械以及化学应力来模拟在现实世界条件下材料系统经历的腐蚀。这里描述的设备和方法允许在材料系统表面、修整表面、底漆表面和/或表面涂层表面中的一个或多个处进行测试。

实施例1：

测量尺寸为3.75英寸宽14.5英寸长的铝面板通过两个夹爪固定在图1中描述的装置中的夹具支撑件中。在以大约1Hz使面板挠曲的同时，将该面板暴露于氯化钠盐雾(pH为6.8)500小时。在暴露和挠曲之后，将该铝面板用手洗涤并干燥。为了确定在这些条件下该面板的总腐蚀，随后对该面板进行称重，并且从该面板暴露和挠曲之前的重量减去该重量。另外，对该材料系统进行电化学测量以评估在测试过程中给予的腐蚀损坏的程度和范围。

在一些方面中，材料系统为可以被涂覆的平坦金属面板。该平坦面板的材料性能通过周期性地使该面板挠曲同时将该面板暴露于至少一个周期的盐雾来进行测量。暴露和挠曲之后，针对腐蚀发作、传播速率和性能对该面板进行评估。

在一些方面中，材料系统包括在暴露于至少一个周期的盐雾之前使用金属紧固件、螺钉、螺栓或其它硬件连接、接合或紧固在一起的两个平坦金属面板。可以随后针对腐蚀发作、传播速率和性能对该材料系统进行评估。

在一些方面中，在针对腐蚀发作、传播速率和性能进行评估之前，材料系统可以包括可由金属或复合材料制成并且在暴露于周期性盐雾之前被涂覆的机械结构或铰接接头。

在一些方面中，材料系统包括代表机身侧部接缝、桁条机身组件、机身面板或翼梁机身组件的复制航空器部件的结构系统。可以在针对腐蚀发作、传播速率和性能进行评估之前，在所产生的这些组件暴露于至少一个周期的盐雾的同时启动或挠曲这些组件。

这里描述的设备和方法提供了可控的盐雾环境以及对各种材料系统(诸如航空器材料，如面板、两个或更多个面板之间的涂覆搭接接头、机翼机身组件和它们的组合)的材料性能如腐蚀的监测。这里描述的设备和方法提供了在可控暴露环境中复制服役中的现实世界失效模式和机制的能力。

在本公开的设备中对材料系统进行机械挠曲可以导致材料系统如面板的腐蚀增加。机械和化学应力的总和作用组合起来而引起腐蚀，这更精确地复制了在现实世界环境中材料系统如航空器面板经历的腐蚀。因而，本公开的方法和设备更精确地模拟了在航空器的现实世界使用过程中在航空器材料系统上观察到的腐蚀。本公开的方法和设备允许对独立材料系统和涂覆层之间界面的腐蚀进行测试，这更精确地描绘了在作为航空器的一部分的材料系统的实际使用过程中材料系统如面板经历的腐蚀。本公开的方法和设备还允许重新创建不规则的飞行特异应变曲线，从而可以对航空器材料系统进行改进预测性以及论证性调查。

另外，根据如下条款描述各个方面：

条款1：一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。

条款2：根据条款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。

条款3：根据条款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。

条款4：根据条款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。

条款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

以大约0.1Hz到大约60Hz的频率使所述材料系统挠曲。

条款6：根据条款5所述的方法，其中通过与所述材料系统联接的夹爪和与所述夹爪联接的马达来进行所述挠曲。

条款7：根据条款5或6所述的方法，该方法进一步包括在将所述材料系统暴露于盐雾的过程中将暴露区域维持在大约-50℃到大约95℃的温度。

条款8：根据条款5至7中任一项所述的方法，其中在同一个腔室内进行暴露所述材料系统和使所述材料系统挠曲。

条款9：根据条款8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。

条款10：一种材料性能腔室，该材料性能腔室包括：

盐雾腔室；以及

夹爪，该夹爪被构造成使材料系统挠曲。

条款11：根据条款10所述的材料性能腔室，该材料性能腔室进一步包括：

位于所述腔室内部的马达；

入口管，该入口管在第一端与所述马达联接，并且在第二端与第一壁连接；以及

出口管，该出口管在第一端与所述马达联接，并且在第二端与所述第一壁或与第二壁联接。

条款12：根据条款10或11所述的材料性能腔室，该材料性能腔室进一步包括位于所述腔室外部的马达。

条款13：根据条款12所述的材料性能腔室，其中所述马达包括用于保护所述马达免受盐雾的外部壳体。

条款14：：根据条款11至13中任一项所述的材料性能腔室，该材料性能腔室进一步包括：

控制器，该控制器与通风孔、加热器和所述夹爪进行电子通信。

条款15：根据条款11至14中任一项所述的材料性能腔室，其中所述夹爪包括选择由如下材料构成的组的材料：高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、具有聚乙烯嵌入物的商业级钛(II)、具有聚乙烯嵌入物的牺牲316SS以及它们的组合。

条款16：根据条款11至15中任一项所述的材料性能腔室，其中所述夹爪包括套筒罩，其中所述套筒罩包括聚乙烯。

条款17：根据条款11至15中任一项所述的材料性能腔室，其中所述夹爪为非导电和非金属的。

条款18：根据条款11至17中任一项所述的材料性能腔室，该材料性能腔室进一步包括移动块和固定块。

条款19：根据条款18所述的材料性能腔室，该材料性能腔室进一步包括第一引导杆和第二引导杆。

条款20：根据条款19所述的材料性能腔室，其中所述夹爪相对于垂直于基部的线以大约15°到大约30°的角度布置。

尽管前述内容涉及本公开的各个方面，但是在不脱离本公开的基本范围的情况下可以设计出本公开的其它和进一步方面。此外，尽管上述内容涉及材料系统，如航空器材料系统，诸如面板、两个或更多个面板之间的涂覆搭接接头以及机翼机身组件，但是本公开的各个方面可以涉及与航空器无关的其它材料系统，诸如在航天、汽车、船舶、发动机工业等等中使用的多组件材料系统。