[发明专利]一种风沙环境下工程材料受侵蚀实验与损伤评价方法

权利要求书

1.一种风沙环境下工程材料受侵蚀实验，其特征在于，包括实验系统和用于操作该实验系统的方法，其中实验系统包括风沙环境模拟系统和冲蚀室，其中风沙环境模拟系统用于模拟风沙环境，冲蚀室用于固定实验试件。

2.根据权利要求1所述的一种风沙环境下工程材料受侵蚀实验，其特征在于，所述的风沙环境模拟系统包括空气压缩机，其中空气压缩机与喷砂枪相连接，喷沙枪与沙箱相连接并将枪内的风沙射向冲蚀室中的试件，其中空气压缩机与喷沙枪之间设置有气流控制阀，喷沙枪与沙箱之间设置有沙量控制阀；试件上设置有风速仪，试件下方设置有回收箱。

3.根据权利要求1所述的一种风沙环境下工程材料受侵蚀实验，其特征在于，所述的实验方法包括以下步骤：

调整风沙的冲蚀角度及沙枪枪口到试件表面的距离，并使沙枪枪口正对试件表面中心；

启动空气压缩机产生高压气流通过导管、油水分离器与沙枪相连接，并用风速仪测定风沙流到达受冲蚀表面时的瞬时速度；

将沙粒过筛，设置不同沙漏的孔径，通过流量控制阀控制下沙率；

打开喷沙枪开关，高速运动的气流致使枪管内部气压明显小于外部大气压，沙粒通过重力作用，途径漏斗进入沙管，在强大的气压差推动下，进入沙枪管由气流挟带沙粒子进入冲蚀室；

通过秒表控制冲蚀时间，并记录时间。

4.根据权利要求3所述的一种风沙环境下工程材料受侵蚀实验，其特征在于，所述的步骤（1）中的冲蚀角度的调整为调整试件与喷沙枪的角度，其中角度的调整范围为0°~90°。

5.一种基于权利要求1所述的一种风沙环境下工程材料损伤评价方法，其特征在于，包括失重量评级方法和失重率评价方法，其中失重量为磨损试验前后试件的质量之差，即：

，其中m₁、m₂分别为冲蚀前、后试件质量，单位g；

失重率为磨损实验前后试件质量之差与该段时间用沙总质量之比，即：

，其中α为冲蚀率，无量纲；m₁、m₂分别为冲蚀前、后试件质量，单位g；m_s为下沙率，单位g/min；t为冲蚀时间，单位min。

6.根据权利要求5所述的一种风沙环境下工程材料损伤评价方法，其特征在于，所述的失重量评价方法为设置不同时间段进行侵蚀实验，并的到不同时间内的失重量，并以时间和失重量为条件得到失重量随时间增长曲线，并通过时间增长曲线的斜率确定材料受风沙侵蚀对破落分离的难易程度。

7.根据权利要求5所述的一种风沙环境下工程材料损伤评价方法，其特征在于，所述的失重率评价方法为通过失重率的大小来判定工程材料的抗冲蚀能力，失重率越大，单位质量沙粒的冲蚀磨损效率越高，则材料的抗冲蚀能力越小。

8.根据权利要求6所述的一种风沙环境下工程材料损伤评价方法，其特征在于，所述的增长曲线斜率越大，则材料受风沙冲蚀易破落分离，即材料的抗冲蚀能力越小。