内蒙古中西部地区属于沙尘天气频发地区,许多建筑物、构筑物及道路等分布于沙漠附近或者在沙漠区域内。随着该地区建筑物服役时间的增加,风沙环境对建筑材料的冲蚀损伤作用日趋明显。为了实现工程材料在实际工况及模拟工况中风沙冲蚀损伤的相互转换,本课题对两种工况中风沙冲蚀现象的各项影响因素的相似关系进行分析,并提出风沙试验相似准则。并将风沙试验相似准则进行实际应用,完成了钢结构涂层材料、混凝土材料和玻璃材料在实际风沙环境中的损伤预测,验证了该准则在指导实验室模拟风沙试验方面的适用性。本课题受国家自然科学基金项目（批准号:11162011、51468049、11662012、11862022）、内蒙古自治区自然科学基金面上项目（批准号:2018MS05047）、内蒙古高校青年科技英才支持计划（批准号:NJYT-17-A09）及开放基金项目（批准号:FKLTFM1907）的资助。具体研究内容为:1.通过对内蒙古中西部沙尘天气气象数据的整理与分析,选取了该地区实际工况下的沙尘浓度及冲蚀风速,得到了该地区沙尘天气的时空分布,计算出该地区的沙尘暴年平均冲蚀时间。所得到的实际工况下环境参数为分析模拟风沙试验结果及预测材料在实际风沙环境中损伤程度提供了数据基础。2.在变形磨损理论及相似理论的基础上,对实验室模拟工况与实际工况中风沙冲蚀现象的各项影响因素的相似关系进行分析,提出风沙试验相似准则。该准则对实际工况中和实验室模拟工况中风沙环境各项参数的数值关系进行了限制,以冲蚀速度、沙尘浓度、冲蚀时间、冲蚀损失量作为试验调整参数,通过调整其取值,达到加速试验的目的。风沙试验相似准则为利用模拟试验的方法评估工程材料在风沙环境下的冲蚀损伤提供了理论基础和参数选取的依据。3.根据所提出的风沙试验相似准则及实际工况下环境参数,分析混凝土及普通玻璃两种材料的模拟风沙试验数据,得到其在内蒙古中西部实际风沙环境下的冲蚀损伤时变曲线及对应等效服役年限的损伤照片,预测两种材料在全服役期的损伤程度;设计三组试验参数不同的实验室模拟风沙试验,共同模拟钢结构涂层在内蒙古中西部实际环境下受到的风沙冲蚀作用。通过损伤预测冲蚀模拟风沙试验的试验数据,得到三组钢结构涂层的冲蚀损伤时变曲线,并初步预测钢结构涂层的使用寿命。进行寿命预测模拟风沙试验,根据试件的涂层厚度及累积冲蚀损失量对试验数据进行修正,并对两次修正后的试验数据进行可靠性分析,得到三组试件在全寿命周期的生存概率曲线,预测钢结构涂层在保证可靠度为95%的使用寿命。根据相对信息理论,对风沙冲蚀试验的数据进行分析,得到第二、三组试验数据在试件全寿命周期的信息熵、相对信息、效应系数及效用度,全面且定量得比较两种加速风沙试验方法的准确性,并对后两组加速风沙试验数据的有效性进行了评定。