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1、装备环境工程人第卷第期年月模糊模式识别在大气环境腐蚀性评价中的应用汪学华,王宇宏中国兵器第五九研究所国防科技工业自然环境试验研究中心,重庆国防科学技术工业委员会科技与质量司,北京摘要采用模糊模式识别技术,以已知大 气环境腐蚀性的个环境作为标 本,巧种环境因素作为指标,时未知大气环境腐蚀 性进行识别,并通过其他 资料和经验判断,预测了种钢材在 未知使用环境中腐蚀率,结果与实际情况基本一致,并具有通用性。关键词模糊模 式识 别大气环境腐蚀 性评价中国分类号文献标识码文章编号一一一恤仲几 组召一,注一褚卿,肠托、留钾介,邵叮,邵即罗,什,即即在材料产品 开发 中,材料 产品在使用环境中的腐蚀性能是防
2、护设计的一个重要参数,但有时缺乏可靠数据。在此情况下,通过测定大气环境参数,运用模糊模式识别方法,利用多个已知大气环境腐蚀性的环境作为参考系列,可预测未知地区对材料产品的腐蚀率,对使用的主要环境的腐蚀性进行评估,收到了良好效果。模糊模式识别方法一“模式”的原意就是指供模仿用的、完美无缺的收稿日期一一作者简介汪学华一,男,重庆人,研究员级高级工程师,主要研究方向为腐蚀与防护及环境工程,曾获国家科技进步二等奖。第卷第期汪学华等模糊模式识别在大气环境腐蚀性评价中的应用、产、声尹口了、了叮、标本 标准样本。所以,模糊模式识别就是指识别出给定对象最象哪一个标本,就以此标本大气环境腐蚀性数据为基础,通过其
3、他资料和经验判断,可以确定未知使用环境腐蚀性,提出防护设计相关指标。模糊模式识别方法和步骤如下。确定标准样本和待识别样本标准样本和待识别样本对象可以是环境试验样品,或各类试验环境,随研究和数据处理目的而定。选取与对象有关的指标试样环境腐蚀参数或环境因子,对于被研究的对象,这些指标应有明确的实际意义,有较强的可分辨性和代表性。标准样本集,。待识别样本集,。通过直接观察或采用统计资料,得到各对象相应于这些指标数据的矢量,即、氏,咖,或双二,乙,动式中内或气是第个对象相应于第个指标的数值。,指标序 列区间化值按式进行计算则心,口口,李艺拭、一。、,二贴进度坛“旧】一。旧,、一上拭一。口一口口口口二”
4、,最小海明距离和最大贴近度设,。是论域上的。个模糊子集标准模式,也是上 的个或。个模糊子集待识别对象,则,菩,色公“。宫,色几或嗯,色嗯,色,气一公。、“梦下万一不万一一、一介“。或,几闷咬。一介气。几几“。一,介“。式中戈或。一指标序列区间化值或。第个对象第个指标的数值标准样本对象数。待识别样本对象数分母第列各个指标的最大值与最小值之差。显然戈或礼。,。海明距离若元指标论域上有两个模糊子集标准样本集和待识别样本集,用维向量表示如果识别结果可以接受,则把,识别为与同口口一模式。应用实例用大气中巧种环境因素作为论域上的元素,即二。建立个已知大气环境腐蚀性的标准模式为北京站、青岛站、武汉站、口口口
5、口重庆站、,广州站、。万宁站,待识别对象为口口琼海站,经式处理后 的样本数据见表。可口接受阀值,。感以上。由式得己,旧、八,粤以一”石”诌”巧、同理,心嗯,色嗯,色嗯,色、再由式得杨,么嗜,么嗯,么嗯,色心誊,杏心嗯,色,”一舒试,试,试卜各心舫以,拭,拭。,各式。,。嗯,色嗯,色。,装备环境工程年月表大气环境 因素区化值环境大气环境因素区化值通伟、门、石注注注北京青岛武汉重庆广州万宁琼海一,、一注为年平均温度,为年平均湿度,为年以上湿度时数,为年降雨量,为年降雨时数,为日照时数,为风速,为,岁,为一,岁,为,为雨水中一,岁,为雨水中,一,岁,为值为非水溶性尘,克米月为水溶性尘,克米月。按式和
6、式可得到,口口或瞥,色分析与讨论表经年和年 自然暴露试验的腐蚀率,林人序序号时间北京青岛武汉江津广州州 琼海万宁宁发发展趋势势下降降上升升程度比广州强,因此大气腐蚀性也会存在差异。通过分析表明琼海大气环境腐蚀性应介于万宁与广州之间,以材料在万宁与广州 自然暴露试验得到的预测模型,按一定方法进行数据处理,可对材料 产品在未知环境 中的环境腐蚀行为和发展趋势进行估计。模糊模式识别在金属 大气腐蚀预测中的应用碳钢和低合金钢在万宁、广州站的大气腐蚀预测模型相符合,共一一一识别 相拟程度按可接受阀值,大气腐蚀性琼海与。口口万宁最相似、与广州次之。这是因为琼海口离万宁最近,同属海岛湿热气候,气象因素非常接
7、近,这与实际情况非常吻合。如碳钢和低合金钢,在万 宁和琼海大气腐蚀的发展趋势非常一致,具有“先低后高”的特征,即初期腐蚀率都较低,远不如其他地区,但随后腐蚀率加快,都呈上升的发展趋势,见表。不过,与的“值不很大,显然,它们之间还口口存在小气候差异。这是 由于万宁站地处海边,氯离子含量比琼海高得多,大气腐蚀性远比琼海强,一般腐蚀发展速度会比琼海站快得多,所以,不能直接引用在万宁的材料产品大气腐蚀数据,必须还要通过一定处理。因此,有必要研究与琼海较接近的第个环境广州。除万宁外,广州离琼海比上述其他地区近,同属南方湿热气候,但琼海湿热式中为年平均腐蚀率,林而为腐蚀深度,林为时间,为常数。由以上模式识
8、别得到嗯,艺嗯,色比例系数几二面瓮黑丽二,第卷第期汪学华等 模糊模式识别在大气环境腐蚀性评价中的应用表种钢材在琼海年 自然环境试验的腐蚀 率预测和 实测值比较拭材材料品种种“琼海海万万万宁广州【叼叼识别值值杯林一,预测实测误差一,习习、乃刀刀石月,以 人一习洲从、,、选用种钢材在琼海年 自然环境试验的腐蚀率做验证,结果见表。在这里,模式识别的和不是实测模型的真实值,但从表可见,由它们计算的大多数钢种腐蚀率预测和实测值之间误差是可接受的。因此,运用模糊模式识别方法,利用目前我国有限的大气环境试验网站的材料产品环境适 应性数据,可以对我国广大建设地区使用 的材料产品进行预测,为环境工程设计提供有参考价值的数据。参考文献张宗元模糊数学入门和在建筑管理中的应用【,北京中国建筑工业出版社,汪学华 自然环境试验技术四北京航空工业出版社,王光雍自然环境的腐蚀与防护北京化工工业出版社,梁彩凤碳钢及低合金钢年大气暴露腐蚀研究腐蚀科学与防护技术,会议信息第届亚太地区腐蚀控制会议一简称会期年月一日地点上海本次会议主题世纪的腐蚀与控制会议在上海国际展览中心附设大型展览。内容现代高新技术产业的腐蚀问题与对策 新型材料的腐蚀与保护自然环境下 的腐蚀与防护工业环境中的腐蚀与防护局部腐蚀问题环境敏感破裂等个专题。主办单位 中国腐蚀与防护学会电话一,联系 人张小红,李静,张钦京传真一,电子邮件会议网址刃