腐蚀电场的力学化学耦合模型

• 作者: 徐庆林 王向军 童余德 宋玉苏
• 来源期刊: 哈尔滨工业大学学报
• 关键词: 腐蚀电场 力学化学耦合效应 腐蚀缺陷 应力集中 数值仿真
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 186-192
• 页数: 7页
• 分类号: TM15
• 语种: 中文
• DOI: 10.11918/202001040

摘要

为研究弹塑性变形对舰船腐蚀电场的影响,针对船体表面的腐蚀缺陷,利用COMSOL仿真软件中的固体力学和二次电流分布模块建立了腐蚀电场的力学化学耦合模型,使用顺序求解器分别对两个物理场进行求解,将固体力学模块仿真得到的结构应力应变耦合到电极反应的平衡电位和交换电流密度表达式,并以此作为二次电流分布模块的边界条件.研究结果表明:船体结构的变形导致了腐蚀缺陷处的应力集中,力学化学效应使得金属腐蚀电位负移,溶液中电位梯度的存在为电流流动提供了驱动力,从而形成应力腐蚀电偶,且缺陷中心为阳极而缺陷两边为阴极,当腐蚀缺陷处于弹性变形时,应力腐蚀电偶产生的腐蚀电场模值较小,当腐蚀缺陷进入塑性变形时,应力腐蚀电偶产生的腐蚀电场显著增大.