腐蚀速度预测方法、装置、设备、存储介质和程序产品与流程

本申请涉及腐蚀仿真，特别是涉及一种腐蚀速度预测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术：

1、处于海洋环境工作的海洋装备和航空装备等面临着材料腐蚀失效与防护问题。其中，电偶腐蚀最为常见的一种腐蚀类型，电偶腐蚀一般是指两种不同电化学性质金属在电解质中接触后，由于电极电位的差异产生了电子转移，从而腐蚀原电池，严重影响装备的使用寿命和使用安全。

2、为了提供可靠的腐蚀防护策略，通过仿真建模分析方法模拟腐蚀过程，可以更有效地从原理上理解电偶腐蚀产生的原因，对腐蚀的发展进行预测，并依据仿真结果设计更好的腐蚀防护策略。

3、目前，传统的建模分析方法，如有限差分和有限元法，通过对仿真模型的表面和内部进行网格划分，得到多个网格块，并对每个网格块的全区域进行分析。传统的建模分析方法存在计算量大的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在减少建模工作量的同时保证建模精度的腐蚀速度预测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

2、第一方面，本申请提供了一种腐蚀速度预测方法。所述方法包括：

3、基于待仿真对象的几何模型构建计算域，并对所述计算域进行结构化网格剖分，生成多个体网格；

4、针对任一体网格，将所针对的体网格转换为面网格；所述面网格包括多个单元面；

5、基于所述面网格内的每个单元面的电场，在每个单元面上构建离散方程组，求解每个单元面对应的离散方程组，得到所述待仿真对象表面的电流密度；

6、基于所述电流密度，预测所述待仿真对象的腐蚀速度。

7、在其中一个实施例中，所述体网格包括多个网格块；每个网格块包括多个单元面；所述针对任一体网格，将所针对的体网格转换为面网格，包括：

8、针对任一体网格，获取所针对体网格中每个网格块的节点坐标信息以及面信息；所述节点坐标信息包括网格块内各节点的位置坐标信息；所述面信息包括网格块中构成任一单元面的目标节点的节点数量以及单元面与对应的目标节点之间的连接关系；

9、基于每个网格块的面信息和节点坐标信息，按照非结构化组装方式对每个网格块中每个单元面以及单元面的节点进行组装，得到面网格。

10、在其中一个实施例中，所述获取所针对体网格中每个网格块的节点坐标信息以及面信息，包括：

11、对于所针对的体网格的每个网格块，遍历所针对的网格块的每个单元面中每个节点，确定所针对的网格块的每个单元面内各节点的位置坐标信息；

12、确定构成每个单元面的目标节点，以及所述目标节点与对应的单元面之间的连接关系，根据每个单元面的目标节点以及单元面与目标节点之间的连接关系，确定所针对的网格块的每个单元面的面信息。

13、在其中一个实施例中，所述方法还包括：

14、在遍历所针对的网格块的每个单元面中每个节点的过程中，计算当前节点与历史遍历节点之间距离；

15、若所述距离小于预设距离，则确定所述当前节点为已遍历节点，跳过所述当前节点，遍历下一节点。

16、在其中一个实施例中，所述基于所述面网格内的每个单元面的电场，在每个单元面上构建离散方程组，包括：

17、针对所述面网格内的每个单元面，基于所述面网格内其他单元面对所针对的单元面的电势作用以及其他单元面的电流密度，在所针对单元面上构建离散方程组。

18、在其中一个实施例中，所述基于所述面网格内其他单元面对所针对的单元面的电势作用以及其他单元面的电流密度，在所针对单元面上构建离散方程组，包括：

19、确定所述面网格中其他单元面对所针对的单元面的电势作用以及所针对的单元面的目标电势；

20、基于所述目标电势和所述面网格中其他单元面对所针对的单元面的电势作用之和，与所述面网格中各单元面的电流密度之间的关系，在所针对单元面上构建离散方程组。

21、第二方面，本申请还提供了一种腐蚀速度预测装置。所述装置包括：

22、仿真模块，用于基于待仿真对象的几何模型构建计算域，并对所述计算域进行结构化网格剖分，生成多个体网格；

23、降维模块，用于针对任一体网格，将所针对的体网格转换为面网格；所述面网格包括多个单元面；

24、求解模块，用于基于所述面网格内的每个单元面的电场，在每个单元面上构建离散方程组，求解每个单元面对应的离散方程组，得到所述待仿真对象表面的电流密度；

25、预测模块，用于基于所述电流密度，预测所述待仿真对象的腐蚀速度。

26、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述腐蚀速度预测方法的步骤。

27、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述腐蚀速度预测方法的步骤。

28、第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述腐蚀速度预测方法的步骤。

29、上述腐蚀速度预测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，基于待仿真对象的几何模型构建计算域，并对计算域进行结构化网格剖分，生成多个体网格，针对任一体网格，将所针对的体网格转换为面网格，进而将腐蚀仿真中的三维问题变为二维问题，大大减少建模工作量。进一步，基于面网格内的每个单元面的电场，在每个单元面上构建离散方程组，求解每个单元面对应的离散方程组，得到待仿真对象表面的电流密度，基于电流密度，预测待仿真对象的腐蚀速度，通过构建离散方程组来求解电流密度，能够处理复杂的连续问题，将其转换为可计算的离散形式，能够有效地逼近真实情况，进而在减少建模工作量的同时保证仿真精度。

技术特征：

1.一种腐蚀速度预测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述体网格包括多个网格块；每个网格块包括多个单元面；所述针对任一体网格，将所针对的体网格转换为面网格，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所针对体网格中每个网格块的节点坐标信息以及面信息，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述面网格内的每个单元面的电场，在每个单元面上构建离散方程组，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述面网格内其他单元面对所针对的单元面的电势作用以及其他单元面的电流密度，在所针对单元面上构建离散方程组，包括：

7.一种腐蚀速度预测装置，其特征在于，所述装置包括：

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种腐蚀速度预测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：基于待仿真对象的几何模型构建计算域，并对所述计算域进行结构化网格剖分，生成多个体网格；针对任一体网格，将所针对的体网格转换为面网格；所述面网格包括多个单元面；基于所述面网格内的每个单元面的电场，在每个单元面上构建离散方程组，求解每个单元面对应的离散方程组，得到所述待仿真对象表面的电流密度；基于所述电流密度，预测所述待仿真对象的腐蚀速度。采用本方法能够在减少建模工作量的同时保证仿真精度。

技术研发人员：张博,邓俊豪,于宏飞,王荣祥,龚雨荷
受保护的技术使用者：中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室））
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29