Nebraska-Lincoln大學(xué)的工程師們已經(jīng)成為第一個開發(fā)出腐蝕預(yù)測模型的團隊，這一模型可以看穿腐蝕的表面，更好地預(yù)測其蔓延態(tài)勢。

　　研究員們稱，該模型獨特的功能使得工程師們可以更加準確地預(yù)測毀滅性結(jié)構(gòu)失效，做出更好的設(shè)計，使材料更不易受到這蔓延開來的問題的影響。

　　這一新的模型模擬了點狀腐蝕的速率和剖面，點狀腐蝕是一種格外有說服力的損壞形式，而且很難察覺到，最終可能引發(fā)整個結(jié)構(gòu)的坍塌。

　　最典型的情況是，腐蝕伴隨著物體表面和液體溶液（如水）之間的化學(xué)作用而發(fā)生。就像它名字說的那樣，點狀腐蝕特別地產(chǎn)生許多小洞，這些小洞可以從里到外地危害結(jié)構(gòu)完整性。
 

　　Nebraska-Lincoln大學(xué)Ziguang Chen 和Florin Bobaru（從左向右依次為）的研究
已經(jīng)創(chuàng)造出一種新的模型，能夠更好地預(yù)測腐蝕的影響。這一研究成果發(fā)表在2015年2月27日
Journal of the Mechanics and Physics of Solids的網(wǎng)絡(luò)線上版本中。

　　模型的共同創(chuàng)造者和機械材料工程教授Florin Bobaru說：“如果你能夠模擬一個過程，那是非常好的第一步，嘗試改善一種材料或結(jié)構(gòu)的設(shè)計。一旦你有那樣的理解，你可以說‘我知道這一片已經(jīng)被腐蝕，但是它將會再維持2年’或者‘我最好下個月就換掉它，因為有條裂縫很可能會徹底裂開，從而破壞整個結(jié)構(gòu)’。”

　　在將該模型公式化的過程中，F(xiàn)lorin Bobaru教授和博士后研究員Ziguang Chen調(diào)查了已有的單面組件的腐蝕實驗數(shù)據(jù)，其中包括金屬線。然后他們再根據(jù)他們的模型對參數(shù)進行校準，最后發(fā)現(xiàn)腐蝕破壞的模擬結(jié)果和實驗結(jié)構(gòu)十分相似。

　　經(jīng)過修改模型的數(shù)學(xué)公式和相關(guān)代碼，F(xiàn)lorin Bobaru教授和博士后研究員Ziguang Chen詳述了這一模型，可以復(fù)制二維或三維結(jié)構(gòu)的腐蝕情況。這個團隊開發(fā)出的這個模型不僅可以應(yīng)用于金屬材料，也可以應(yīng)用于非金屬材料，不僅可以捕獲鋼柱上銹蝕的發(fā)展情況，也可以捕獲混凝土街道上坑坑洼洼的演變進程。

　　Florin Bobaru教授說：“為了嘗試模擬這種情況，人們已經(jīng)努力了很多年，但是進行得并不順利，因為很難追蹤腐蝕溶液和固體材料的界面是如何隨時間而變化的。”

　　據(jù)Florin Bobaru教授稱，事情進展得不順利，一部分歸因于對那個界面的錯誤理解，之前的研究通常將之視為一層膜，將原始的金屬表面和腐蝕性溶液分隔開。