[發明專利]一種刀具-工件接觸面液滴動態潤濕特性檢測方法與裝置

有效

• 申請號: 202010344299.8
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111579436B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 倪敬;崔智;周江恒;何利華
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N13/02
• 分類號: G01N13/02
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

1.一種刀具-工件接觸面液滴動態潤濕特性檢測方法，其特征在于：步驟一、對m種被測液體分別進行液滴摩擦拖拽試驗，獲得被測液體的潤濕角、鋪展面積和粘附痕跡長度；液滴摩擦拖拽試驗為將被測液體滴加在刀具塊上，并將刀具塊和工件塊進行一次摩擦運動；鋪展面積為摩擦前的俯視面積；粘附痕跡長度為摩擦后所成痕跡的長度；

步驟二、基于層次分析法，將被測液體的動態潤濕特性評判過程分為三個層次：最下層為方案層，由m種被測液體組成；中間層為準則層，由測得的潤濕角、鋪展面積、粘附痕跡長度組成；最上層為目標層，即評判的被測液體的最佳動態潤濕特性；

步驟三、構造準則層對目標層的判斷矩陣A；將潤濕角、鋪展面積、粘附痕跡長度分別作為三個因素；分別設定準則層的三個因素中兩兩之間的重要性影響比；

建立矩陣A如式（1）所示；

（1）

式（1）中，表示第i個因素與第j個因素之間的重要性影響比，i=1,2,3，j=1,2,3，；越大表示第i個因素相較于第j個因素越重要；

計算矩陣A的權向量和最大特征根；

步驟四、構造方案層對目標層的判斷矩陣B、C、D；根據m種被測液體的潤濕角大小，確定m種被測液體兩兩之間的潤濕角特征比，建立矩陣B如式（2）所示；根據m種被測液體的鋪展面積大小，確定m種被測液體兩兩之間的鋪展面積特征比，建立矩陣C如式（3）所示；根據m種被測液體的粘附痕跡長度大小，確定m種被測液體兩兩之間的痕跡長度特征比，建立矩陣D如式（4）所示；

（2）

（3）

（4）

其中，表示第x種被測液體與第y種被測液體的潤濕角特征比；表示第x種被測液體與第y種被測液體的鋪展面積特征比；表示第x種被測液體與第y種被測液體的痕跡長度特征比；x=1,2,…,m，y=1,2,…,m；

分別計算矩陣、、的權向量、、和最大特征根、、；

步驟五、對矩陣A、B、C、D分別進行一致性檢測，對未通過一致性檢測的矩陣根據步驟六中的方法進行修正；若矩陣A、B、C、D均通過一致性檢驗，則直接進入步驟七；

步驟六、對各個未通過一致性檢測的矩陣A、B、C或D進行修正，使其通過一致性檢驗；

步驟七、計算各方案對目標的權向量，如式（7）所示；

（7）

權重特征值分別對應m種被測液體；權重特征值越大，則對應的被測液體的動態潤濕特性越優異，由此得到m種被測液體的動態潤濕特性的優劣。

2.根據權利要求1所述的一種刀具-工件接觸面液滴動態潤濕特性檢測方法，其特征在于：步驟六中修正矩陣的具體過程如下：

6-1：將未通過一致性檢測的矩陣A、B、C或D分別定義為被修正矩陣Z；根據被修正矩陣Z的權向量構造一致性矩陣如式（5）所示；

（5）

6-2：計算擾動矩陣P如式（6）所示；

（6）

6-3：按照擾動矩陣P中元素絕對值從大到小的順序，對被修正矩陣Z內各個對應元素進行排序；之后按照順序依次修正被修正矩陣Z內各個大于1的元素；修正的條件為：若被修正的元素且，則將減小1；若且，則將增大1；否則，保持不變；當被修正矩陣Z內一個大于1的元素被修正時，同步修正該元素在被修正矩陣Z內對角位置的元素，使得；

每當一個被修正矩陣Z內一個大于1的元素被修正后，均對修正后被修正矩陣Z進行一致性檢測；若通過一致性檢測，被修正矩陣Z的修正完成；若未通過一致性檢測，則繼續修正被修正矩陣Z內的下一個元素；若被修正矩陣Z內所有大于1的元素均被修正后，被修正矩陣Z依然未通過一致性檢測，則進入步驟6-4；

6-4.以修正后的被修正矩陣Z作為新的被修正矩陣Z重新執行步驟6-1至6-3的修正，直到被修正矩陣Z通過一致性檢測。