[發明專利]基于統計檢驗及狀態檢查的蠕變數據篩選方法

有效

• 申請號: 202010109243.4
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN113299351B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 李昂;高蔚;吳福;張毅
• 申請（專利權）人: 核工業理化工程研究院
• 主分類號: G16C20/70
• 分類號: G16C20/70;G16C60/00
• 代理公司: 天津創智睿誠知識產權代理有限公司 12251
• 代理人: 李薇

本發明公開了一種基于統計檢驗及狀態檢查的蠕變數據篩選方法，包括以下步驟：步驟1，記錄試樣狀態參數，進行蠕變實驗，得到實測蠕變數據；步驟2，將蠕變數據代入蠕變本構模型中，擬合得到對應形式的蠕變本構方程，擬合得到預測值；步驟3，計算所述實測蠕變數據與預測值的函數差值Δf(x)，檢驗Δf(x)的統計分布規律；步驟4，根據設定的顯著性水平α，查找Δf(x)數據中的離群值，標記離群值對應的實測蠕變數據為無效實測蠕變數據并剔除；步驟5，重復步驟2～4，直至所有剩余實測蠕變數據不再存在離群值。本方法增加了數據篩選的靈活性，降低后續材料蠕變性能計算及評估工作的難度，有助于提高蠕變性能預測的可靠性及準確性。

技術領域

本發明屬于材料性能數據處理技術領域，具體涉及基于統計檢驗及狀態檢查的蠕變數據篩選方法。

背景技術

因材料組織老化發生的蠕變變形在長期運行機械設備部件的失效事故中占較大的比例。根據部件運行條件，評估材料的蠕變持久性能是保障設備部件服役期內安全運行的必要手段。準確的蠕變數據是材料長時性能表征評估、部件可靠性設計及設備失效診斷的重要基礎。但是由于部件的材質、實驗控制精度及試樣加工精度等多方面的影響，蠕變數據的分散性通常較大。而分散性較大的蠕變數據勢必會影響材料性能評估及預測結果的可靠性。

目前常用的蠕變失效評估方法諸如等溫持久強度法、蠕變損傷法、時間溫度參數法及θ法等均只考慮如何利用有效的蠕變數據內接或外推材料的蠕變持久性能，而不涉及蠕變數據有效性的判定方法。在處理具有明顯差異性的蠕變持久數據時，我國頒布的HB/T5151-1996“金屬高溫拉伸蠕變實驗方法”和GJB/Z 18A-2005“金屬材料力學性能數據表達準則”僅要求檢查試樣的狀態及實驗的控制精度，而GB/T 2039-2012“金屬材料單軸拉伸蠕變試驗方法”只將斷裂位置位于標距段以外的數據判定為無效結果。以上標準均沒有考慮蠕變數據在統計規律上的差異性問題。在歐洲蠕變協作委員會(ECCC)頒布的蠕變斷裂數據評價方法(CRDA)中要求計算每個應力水平下蠕變試樣斷裂時間的平均對數值規定超出范圍的數據點為過度離散點。專利號CN 106446391B也要求比較每個測量數據與平均值之間的偏差量，如果二者偏差量不小于20％，則舍棄該測量數據。以上的數據篩選方法沒有考慮不同種類材料蠕變數據的實際分布規律，規定的取值范圍很難滿足不同設計指標下多種工程材料的評估要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供基于統計檢驗及狀態檢查的蠕變數據篩選方法，該方法提高了篩選效率和數據判定的準確性。

本發明是通過以下技術方案實現的：

基于統計檢驗及狀態檢查的蠕變數據篩選方法，包括以下步驟：

步驟1，對試樣進行狀態參數記錄后，進行蠕變實驗，得到實測蠕變數據；

所述實測蠕變數據為穩態蠕變速率、蠕變斷裂時間和/或規定蠕變應變對應的蠕變時間；

步驟2，蠕變實驗完成后，將蠕變實驗條件數據、實測蠕變數據代入蠕變本構模型中，擬合得到對應形式的蠕變本構方程，同時擬合得到實測蠕變數據對應的預測值；

所述蠕變實驗條件數據包括蠕變溫度、蠕變應力；

所述預測值為穩態蠕變速率、蠕變斷裂時間和/或規定蠕變應變對應的蠕變時間；

步驟3，計算所述實測蠕變數據與預測值的函數差值Δf(x)，在設定的可靠度下，檢驗Δf(x)的統計分布規律，

當Δf(x)無法滿足一定的統計分布規律時，需要檢查試樣的狀態參數，當所述試樣狀態參數無差異時返回步驟2重新選擇材料的蠕變本構模型進行擬合計算，當所述試樣狀態參數存在差異時，則根據存在差異的狀態參數，對原始蠕變數據劃分子組，對子組數據分別進行篩選處理；

當Δf(x)滿足一定的統計分布規律時，進入步驟4；