[發(fā)明專利]一種微動(dòng)疲勞裂紋萌生位置判定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010946102.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN112113835A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦黎;程慧卿;王西彬;顏培;陳仕齊;馬彬钘;梁嘉斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/06
• 分類號(hào): G01N3/06;G01B11/00;G01B11/24;G06F30/17
• 代理公司: 石家莊德皓專利代理事務(wù)所(普通合伙) 13129
• 代理人: 楊瑞龍

1.一種微動(dòng)疲勞裂紋萌生位置判定方法，其特征在于包括以下步驟：

①對(duì)加工后內(nèi)圓孔試件(1)進(jìn)行特征劃分并構(gòu)建內(nèi)圓孔試件(1)的試件坐標(biāo)系(4)O-X_cY_cZ_c，從內(nèi)圓孔試件(1)上取下試樣(101)，并將試件坐標(biāo)系(4)O-X_cY_cZ_c繞OZ_c軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°后構(gòu)建出試樣(101)的試樣坐標(biāo)系(5)O-X_sY_sZ_s，確定試樣(101)與銷軸(2)配合的內(nèi)孔面(102)、內(nèi)孔軸線(103)、對(duì)稱面(104)和測(cè)量放置平面(105)，所述對(duì)稱面(104)穿過(guò)內(nèi)孔軸線(103)并且與試樣坐標(biāo)系(5)O-X_sY_sZ_s的Y_s-O-Z_s面平行；

②建立顯微鏡坐標(biāo)系(3)O_w-X_wY_wZ_w，并測(cè)量試樣(101)的表面形貌輪廓；

③根據(jù)步驟②中表面形貌輪廓的分布，在對(duì)稱面(104)兩側(cè)分別選取第一目標(biāo)區(qū)域(102a)和第二目標(biāo)區(qū)域(102b)，從所述第一目標(biāo)區(qū)域(102a)和第二目標(biāo)區(qū)域(102b)內(nèi)提取出各自的表面輪廓的幅值分布函數(shù)APD_L和APD_R、表面偏度R_skL和R_skR、表面峰度數(shù)值R_kuL和R_kuR；

④定義表面偏度和表面峰度數(shù)值的比較集合，如式(一)：

N_u＝{max(R_skL,R_skR)}∪{max(R_kuL,R_kuR)} (一)

式(一)中，N_u為標(biāo)記符號(hào)，用于記錄第一目標(biāo)區(qū)域(102a)和第二目標(biāo)區(qū)域(102b)兩側(cè)的較大偏度值和較大峰度值的并集合，R_skL和R_skR分別為第一目標(biāo)區(qū)域(102a)和第二目標(biāo)區(qū)域(102b)的表面紋理參數(shù)之偏度值，R_kuL和R_kuR分別為第一目標(biāo)區(qū)域(102a)和第二目標(biāo)區(qū)域(102b)的表面紋理參數(shù)之峰度值，max為取兩者中較大的值；

⑤實(shí)施微動(dòng)疲勞裂紋萌生位置側(cè)判定，與表面紋理參數(shù)對(duì)應(yīng)的微動(dòng)疲勞裂紋萌生位置按照下式(二)判斷，裂紋萌生于偏度和峰度數(shù)值更大的一側(cè)：

式(二)中，L為表征微動(dòng)疲勞裂紋萌生位置的標(biāo)記符號(hào)，x_i為測(cè)量目標(biāo)區(qū)域的第i個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，n為測(cè)量目標(biāo)區(qū)域的總數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，為測(cè)量目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)的平均值，σ為測(cè)量目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)值的標(biāo)準(zhǔn)差，所述第一目標(biāo)區(qū)域(102a)對(duì)應(yīng)左側(cè)裂紋萌生位置，所述第二目標(biāo)區(qū)域(102b)對(duì)應(yīng)右側(cè)裂紋萌生位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微動(dòng)疲勞裂紋萌生位置判定方法，其特征在于：所述步驟①中內(nèi)圓孔試件(1)為一個(gè)具有相同厚度，外圍輪廓面呈對(duì)稱八邊形，且沿其厚度的OZ_s方向上，在對(duì)稱中心位置設(shè)有一個(gè)圓柱形通孔的板狀結(jié)構(gòu)件；測(cè)量前，過(guò)圓柱形通孔的內(nèi)孔軸線(103)，將內(nèi)圓孔試件(1)沿其兩個(gè)互相垂直的對(duì)稱面X_c-O-Z_c和Y_c-O-Z_c切下四分之一體積作為試樣(101)；所述試樣(101)上包括測(cè)量放置平面(105)和待測(cè)內(nèi)孔面(102)。