科研進(jìn)展

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甯波材料所在深海工程材料原位損傷監測方面(miàn)取得進(jìn)展

作者:轉載  /  2023-08-11

       深海資源豐富,戰略價值巨大,深海開(kāi)發(fā)對(duì)先進(jìn)海洋裝備需求巨大,然而在深海極高壓力、低溶解氧、強電解質、複雜微生物等強耦合作用下,金屬結構長(cháng)期服役時面(miàn)臨腐蝕缺陷帶來的力學(xué)結構失穩等緻命性風險。目前國(guó)内針對(duì)深海極端環境關鍵材料超長(cháng)期服役過(guò)程表界面(miàn)環境、結構演替等的原位監測技術薄弱、數據匮乏,難以對(duì)深海工程材料數年以上的力學(xué)-電化學(xué)-微生物等強耦合損傷開(kāi)展快速評價及壽命預測。

  中國(guó)科學(xué)院甯波材料技術與工程研究所海洋新材料與應用技術重點實驗室王立平研究員和毛飛雄研究員帶領的研究小組在成(chéng)功研發(fā)海洋工程材料原位立體監測裝置的基礎上,與中國(guó)科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所深海探測團隊緊密合作,在深海工程材料原位腐蝕損傷監測方面(miàn)取得了新進(jìn)展。聯合團隊突破了傳感器高精度、低能(néng)耗技術及深海耐高壓設計,開(kāi)發(fā)出國(guó)内首套6000米級原位腐蝕損傷監測實驗艙,該實驗艙可實現深海環境因子及材料損傷狀态數據多維實時采集、高效融合處理,并可結合深度神經(jīng)網絡與電化學(xué)模型最優化拟合,快速分析材料損傷演變過(guò)程,爲深海材料服役狀态監測及損傷快速評價提供創新解決方案,爲深海長(cháng)駐型裝備選材設計、安全服役、運維保障提供重要依據。實驗艙于近日搭載于深海基站成(chéng)功完成(chéng)功能(néng)驗證實海試驗,未來將(jiāng)進(jìn)一步開(kāi)展長(cháng)周期深海原位試驗工作。

  研究團隊長(cháng)期針對(duì)我國(guó)海洋新材料跨海域環境适應性考核數據匮乏、新材料服役性能(néng)與實驗模拟數據嚴重不匹配等關鍵技術難題,率先建成(chéng)了“國(guó)家海洋局海洋工程材料服役評估評價平台”,先後(hòu)布局了東海、南海等跨海域海洋材料試驗台站,累積了超過(guò)8年的環境考核數據。本次實海試驗意味著(zhe)團隊在針對(duì)深海領域的海洋材料試驗台站建設方面(miàn)邁出了重要一步,對(duì)完善我國(guó)在東海、南海以及深海等苛刻海洋環境下材料強耦合損傷失效數據體系,借助物聯監測和AI輔助大數據技術支撐深海材料與裝備服役壽命的可靠評估等具有重要意義。

實驗艙搭載于深海基站

深海原位腐蝕損傷監測實驗艙成(chéng)功海試

海洋工程材料原位立體監測裝置與跨海域服役大數據平台

  (海洋實驗室 毛飛雄)