淺(qian)談“國際模擬環境試驗設備(bei)發展趨(qu)勢(shi)”
環(huan)境試驗(yan)設備經(jing)歷了由單一(yi)環(huan)境因(yin)素(su)模擬(ni)(ni)向(xiang)多環(huan)境因(yin)素(su)模擬(ni)(ni)，從(cong)靜態模擬(ni)(ni)到動態模擬(ni)(ni)，由簡單控制到微機全(quan)自動控制的發展過程。目前的發展方(fang)向(xiang)是“更快、更好(hao)、更省(sheng)”，并(bing)呈現(xian)以(yi)下特(te)點
（1）試件尺(chi)寸：從(cong)小尺(chi)寸向(xiang)(xiang)大尺(chi)寸、全尺(chi)寸方向(xiang)(xiang)發(fa)展(zhan)，試樣從(cong)材料向(xiang)(xiang)構件、整機發(fa)展(zhan)；
（2）提高環境因素(su)模(mo)(mo)擬精度：如目(mu)前模(mo)(mo)擬太(tai)陽輻射的光(guang)源(yuan)(yuan)主(zhu)要是(shi)氙燈(deng)，盡(jin)管(guan)氙燈(deng)的光(guang)譜(pu)(pu)與太(tai)陽光(guang)譜(pu)(pu)接近，但光(guang)譜(pu)(pu)上(shang)某些(xie)(xie)點段相(xiang)差較大。實踐表明(ming)這些(xie)(xie)差別對有些(xie)(xie)材料(liao)樣品(pin)的試驗(yan)結果有影響，國外(wai)一些(xie)(xie)廠家(jia)在(zai)積極(ji)尋找新的光(guang)源(yuan)(yuan)。另外(wai)對氙燈(deng)光(guang)強的控制(zhi)正在(zai)由點段控制(zhi)向全光(guang)譜(pu)(pu)段控制(zhi)方(fang)向發(fa)展。
（3）自然(ran)環(huan)境試驗(yan)(yan)從(cong)典(dian)型環(huan)境向(xiang)(xiang)嚴酷與極(ji)端環(huan)境發(fa)(fa)展，向(xiang)(xiang)自然(ran)環(huan)境加速試驗(yan)(yan)發(fa)(fa)展，向(xiang)(xiang)實驗(yan)(yan)室模擬自然(ran)環(huan)境加速試驗(yan)(yan)發(fa)(fa)展，并開始應用計算(suan)機(ji)數字(zi)仿真技術(shu)。
（4）采用新的(de)(de)控制技(ji)(ji)術(shu)(shu)：大(da)量(liang)采用計算機領域(yu)內的(de)(de)新技(ji)(ji)術(shu)(shu)，如顯示觸摸屏技(ji)(ji)術(shu)(shu)、PLC技(ji)(ji)術(shu)(shu)、現場(chang)總線技(ji)(ji)術(shu)(shu)等。試驗(yan)過(guo)程的(de)(de)檢監(jian)測技(ji)(ji)術(shu)(shu)已向(xiang)現場(chang)連(lian)續觀察與檢測方向(xiang)發展，并對觀察與檢測結果實現遠程傳輸(shu)。
（5）更接近于(yu)實(shi)際環境的綜合箱(xiang)：如振(zhen)動(dong)試驗(yan)(yan)箱(xiang)已經發(fa)展成(cheng)為三綜合（溫(wen)度(du)、濕(shi)度(du)、振(zhen)動(dong)）、四綜合（溫(wen)度(du)、濕(shi)度(du)、低氣(qi)壓、振(zhen)動(dong)）試驗(yan)(yan)箱(xiang)，并且出現了多維振(zhen)動(dong)試驗(yan)(yan)箱(xiang)；腐蝕(shi)試驗(yan)(yan)箱(xiang)由(you)單一(yi)腐蝕(shi)試驗(yan)(yan)向循(xun)環腐蝕(shi)試驗(yan)(yan)（腐蝕(shi)－濕(shi)熱－干燥(zao)－腐蝕(shi)）箱(xiang)方向發(fa)展。
（6）大(da)型綜合專用(yong)(yong)設(she)(she)(she)備：為(wei)適應各(ge)行(xing)各(ge)業的需(xu)要，研發制作大(da)型綜合專用(yong)(yong)的環(huan)境(jing)試(shi)驗(yan)設(she)(she)(she)施，如美國陸軍阿伯丁靶(ba)場(chang)的兵器環(huan)境(jing)試(shi)驗(yan)設(she)(she)(she)備能(neng)讓車輛在(zai)行(xing)駛道路條(tiao)件下，模(mo)擬(ni)低溫、高溫、濕熱(re)、低氣(qi)壓等多參數組合環(huan)境(jing)。該設(she)(she)(she)備有1000m3、145m3和45m3三個(ge)環(huan)境(jing)試(shi)驗(yan)室(shi)，采用(yong)(yong)一套空氣(qi)制冷系統和各(ge)自獨(du)立(li)的電加(jia)熱(re)設(she)(she)(she)備。在(zai)大(da)型環(huan)模(mo)設(she)(she)(she)備中首次(ci)成(cheng)功(gong)采用(yong)(yong)了空氣(qi)制冷。該設(she)(she)(she)備最(zui)大(da)試(shi)驗(yan)室(shi)空間(jian)尺寸為(wei)16m×8m×8m（長×寬×高），溫度范圍為(wei)常溫~50℃，相對濕度可到85×(1±0.05)%RH（≤40℃），模(mo)擬(ni)的最(zui)大(da)太陽輻射強(qiang)度為(wei)1kW/m2，模(mo)擬(ni)的最(zui)大(da)風速為(wei)35m/s。
（7）重視(shi)各(ge)(ge)種試驗(yan)(yan)(yan)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)管(guan)理和(he)應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)：發達(da)國(guo)家以數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)庫(ku)、數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)手冊、標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)范等集(ji)成性(xing)成果作為(wei)(wei)(wei)其(qi)共享(xiang)與(yu)保(bao)(bao)護的(de)手段，同時為(wei)(wei)(wei)研(yan)(yan)究(jiu)、設計(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)技(ji)術改(gai)進提(ti)供(gong)了(le)(le)科學(xue)(xue)依據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)，避(bi)免了(le)(le)設計(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)盲目(mu)性(xing)。美(mei)軍(jun)在(zai)自然環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)試驗(yan)(yan)(yan)中(zhong)(zhong)，經過長(chang)期系(xi)統(tong)的(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)試驗(yan)(yan)(yan)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)積累，出版了(le)(le)腐蝕手冊，開發了(le)(le)新(xin)的(de)耐候材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)和(he)產(chan)(chan)(chan)品，并制(zhi)(zhi)定(ding)了(le)(le)大(da)量的(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)生產(chan)(chan)(chan)、產(chan)(chan)(chan)品設計(ji)(ji)(ji)(ji)、工程設計(ji)(ji)(ji)(ji)等一系(xi)列標(biao)準(zhun)(zhun)和(he)規(gui)范。美(mei)國(guo)制(zhi)(zhi)定(ding)的(de)各(ge)(ge)類環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)試驗(yan)(yan)(yan)方(fang)法(fa)標(biao)準(zhun)(zhun)，為(wei)(wei)(wei)世界(jie)各(ge)(ge)國(guo)普遍采(cai)用(yong)(yong)(yong)，其(qi)中(zhong)(zhong)不少已(yi)(yi)成為(wei)(wei)(wei)國(guo)際標(biao)準(zhun)(zhun)。如美(mei)國(guo)著名的(de)《尤利(li)格(ge)腐蝕手冊》、《軍(jun)工材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)與(yu)構(gou)件環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)適(shi)應(ying)(ying)性(xing)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)匯(hui)編》等集(ji)成性(xing)成果已(yi)(yi)在(zai)全世界(jie)推廣應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)，形(xing)成了(le)(le)一種獨立(li)的(de)知識產(chan)(chan)(chan)權，實(shi)現了(le)(le)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)與(yu)產(chan)(chan)(chan)品環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)試驗(yan)(yan)(yan)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)面(mian)(mian)向全社(she)會(hui)的(de)共享(xiang)與(yu)服(fu)(fu)務(wu)(wu)。日本也(ye)十(shi)分重視(shi)自然環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)適(shi)應(ying)(ying)性(xing)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)共享(xiang)與(yu)保(bao)(bao)護。他們(men)大(da)約有(you)40個(ge)大(da)氣環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)試驗(yan)(yan)(yan)站，并形(xing)成網絡體系(xi)，通(tong)過對原始數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)分析處理，建立(li)共享(xiang)服(fu)(fu)務(wu)(wu)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)庫(ku)，面(mian)(mian)向社(she)會(hui)為(wei)(wei)(wei)國(guo)家重點工程、項目(mu)研(yan)(yan)究(jiu)、材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)生產(chan)(chan)(chan)與(yu)應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)部門提(ti)供(gong)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)服(fu)(fu)務(wu)(wu)。英(ying)國(guo)共有(you)各(ge)(ge)類大(da)氣暴露(lu)場40個(ge)左右，僅鋼鐵(tie)研(yan)(yan)究(jiu)協(xie)會(hui)就有(you)8個(ge)，其(qi)中(zhong)(zhong)最大(da)的(de)是卡林頓暴露(lu)場。對于各(ge)(ge)試驗(yan)(yan)(yan)站產(chan)(chan)(chan)生的(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)試驗(yan)(yan)(yan)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)，他們(men)通(tong)過環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)采(cai)集(ji)自動化(hua)、測試數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)數(shu)(shu)(shu)(shu)字化(hua)和(he)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)匯(hui)交格(ge)式標(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)，建立(li)完善的(de)國(guo)家試驗(yan)(yan)(yan)站網計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)機(ji)網絡。以關(guan)鍵材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、通(tong)用(yong)(yong)(yong)零部件、核心元(yuan)器件等基礎產(chan)(chan)(chan)品為(wei)(wei)(wei)對象(xiang)，系(xi)統(tong)積累它們(men)在(zai)各(ge)(ge)類環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)中(zhong)(zhong)的(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)因素及環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)適(shi)應(ying)(ying)性(xing)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)，研(yan)(yan)究(jiu)其(qi)與(yu)這些(xie)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)相互作用(yong)(yong)(yong)、性(xing)能演變及失(shi)效機(ji)理。為(wei)(wei)(wei)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)嚴酷度評估(gu)、裝(zhuang)備產(chan)(chan)(chan)品環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)適(shi)應(ying)(ying)性(xing)評價、實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室加速試驗(yan)(yan)(yan)方(fang)法(fa)研(yan)(yan)究(jiu)、環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)試驗(yan)(yan)(yan)標(biao)準(zhun)(zhun)制(zhi)(zhi)定(ding)、數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)共享(xiang)等提(ti)供(gong)技(ji)術支撐和(he)服(fu)(fu)務(wu)(wu)。如英(ying)國(guo)皇家化(hua)學(xue)(xue)會(hui)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)庫(ku)（RCS）等，都通(tong)過大(da)型數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)庫(ku)實(shi)現數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)資(zi)源(yuan)的(de)有(you)償使用(yong)(yong)(yong)，有(you)力(li)促(cu)進了(le)(le)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)資(zi)源(yuan)的(de)推廣與(yu)應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)。
1.1. 氣候試驗設備發展趨勢
1.1.1. 提高加速性和相關性
加(jia)(jia)速性(xing)(xing)和(he)(he)相關(guan)性(xing)(xing)本(ben)身是(shi)(shi)相互矛(mao)盾(dun)的，提(ti)(ti)高(gao)加(jia)(jia)速性(xing)(xing)一(yi)般會犧(xi)牲相關(guan)性(xing)(xing)。從試(shi)驗技(ji)術(shu)(shu)的角度(du)來(lai)看，提(ti)(ti)高(gao)加(jia)(jia)速性(xing)(xing)并不難(nan)(nan)，難(nan)(nan)就難(nan)(nan)在同時提(ti)(ti)高(gao)加(jia)(jia)速性(xing)(xing)和(he)(he)相關(guan)性(xing)(xing)。不管從客戶要求或技(ji)術(shu)(shu)發(fa)展方面(mian)看，提(ti)(ti)高(gao)加(jia)(jia)速性(xing)(xing)和(he)(he)相關(guan)性(xing)(xing)是(shi)(shi)氣候(hou)環境試(shi)驗技(ji)術(shu)(shu)的重要發(fa)展方向(xiang)。
1.1.2. 開(kai)發多因素綜合試驗
由于(yu)材(cai)料(liao)(liao)在自然環(huan)境中受到多種復(fu)雜(za)因(yin)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)綜合作用，因(yin)而(er)要更(geng)真(zhen)實(shi)地(di)再現材(cai)料(liao)(liao)在自然環(huan)境中的(de)(de)(de)腐蝕和老化(hua)，必須(xu)盡可能(neng)綜合考(kao)慮多種自然環(huan)境因(yin)素(su)(su)(su)。近幾(ji)年，模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)海洋性氣候環(huan)境的(de)(de)(de)加(jia)速(su)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法向多因(yin)素(su)(su)(su)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)向發(fa)展(zhan)。多因(yin)素(su)(su)(su)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)加(jia)速(su)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法分為多因(yin)素(su)(su)(su)組合循環(huan)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)加(jia)速(su)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法和多因(yin)素(su)(su)(su)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)加(jia)速(su)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法。多因(yin)素(su)(su)(su)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)加(jia)速(su)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法由于(yu)考(kao)慮兩個或(huo)兩個以(yi)上主要環(huan)境因(yin)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)同(tong)(tong)時作用，能(neng)更(geng)真(zhen)實(shi)地(di)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)多種環(huan)境因(yin)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)協(xie)同(tong)(tong)效應。
1.1.3. 開發環境適應性(xing)仿(fang)真
1992年7月，美(mei)國(guo)(guo)國(guo)(guo)防部研(yan)(yan)(yan)究(jiu)與工程(cheng)署在(zai)(zai)《美(mei)國(guo)(guo)國(guo)(guo)防部核(he)心(xin)技術計劃》中，將“環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)影(ying)(ying)響”列為112項核(he)心(xin)技術之(zhi)一，2005年的(de)(de)技術目標(biao)(biao)是對大(da)氣、海洋(yang)、地(di)球和(he)(he)空間環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)在(zai)(zai)自然和(he)(he)人(ren)工平臺（如飛機、導彈、艦(jian)船等）兩(liang)方(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)影(ying)(ying)響進行研(yan)(yan)(yan)究(jiu)、建(jian)模和(he)(he)仿真。在(zai)(zai)建(jian)模和(he)(he)仿真的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)方(fang)(fang)面(mian)，美(mei)國(guo)(guo)陸軍在(zai)(zai)阿(a)伯丁試(shi)驗場、紅石試(shi)驗中心(xin)、達格威試(shi)驗場和(he)(he)尤馬試(shi)驗場，開展自然環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)和(he)(he)誘發(fa)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)對裝(zhuang)備及其材(cai)料性能影(ying)(ying)響的(de)(de)虛擬試(shi)驗場研(yan)(yan)(yan)究(jiu)。在(zai)(zai)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)適應性規律(lv)分析和(he)(he)建(jian)立數學模型(xing)方(fang)(fang)面(mian)，我國(guo)(guo)學者創(chuang)造了灰色理論，并(bing)在(zai)(zai)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)影(ying)(ying)響規律(lv)方(fang)(fang)面(mian)得到成功的(de)(de)應用；神(shen)經網絡(luo)仿真模型(xing)理論被(bei)成功地(di)應用于環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)行為規律(lv)的(de)(de)建(jian)模和(he)(he)仿真。在(zai)(zai)積累大(da)量(liang)可靠基(ji)(ji)礎數據的(de)(de)基(ji)(ji)礎上，實(shi)現(xian)對裝(zhuang)備環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)適應性進行仿真是裝(zhuang)備環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)工程(cheng)的(de)(de)發(fa)展方(fang)(fang)向和(he)(he)目標(biao)(biao)。
0769-8880 8158
