GH3128板材/圆钢 GH物理性能

2.3.1 确定母序列和子序列

由于各个因素的单位不同，在做量化分析研究前需要对母序列和子序列进行无量纲数据化处理，并将其中负的相关因素转化为正的相关因素。数据无量纲化处理的方法有曲线型、直线型和折线型无量纲化处理；而在聚类及关联分析时，易采用直线型转换公式，在进行综合类的评估过程中采用折线型和曲线型中的其中一种形式的转换公式；直线型无量纲方法又分为极值法和标准法，极值法对原始数据的个数及分布情况无特殊要求，转换后的数据在0~1之间，标准法一般要求原始数据呈正态分布，转化后的数据一般超出0~1范围。在无量纲化处理时，若子序列中存在逆因素时，需要将负相关逆因素转换成正相关因素，转换因子是原数值的倒数。

2.3.2 母序列和子序列的无量纲化处理

2.3.3 计算灰色绝对关联度

2.3.4 排关联序及计算各因素权重

2.4 模糊综合评判

我们经常会用数学的思维方式将我们所处的生活环境中出现的各种现象划分为确定性现象、随机现象和模糊现象。其中模糊现象就是我们常说的冷热酸甜等一些模糊的无法用具体数值定义区分，这些模糊现象的主要特点是外延不清晰，为了能够采用某些特征或者对象将这些模糊现象的定性评价转化为定量评价，于1965年提出模糊集合理论的概念，用以表达事物的不确定性。模糊综合评价的一般步骤如下：

1 选取适宜的因素集

进行综合评价的基础及关键是选取合适与否的因素集，因为这会直接影响到综合评价结果的准确性。因素集(指标集)是一个集合，它是由影响评价对象比较大的因素构成的，用U表示，即U={u1，u2，…，un}，n是评价因素的个数。

2 确定评判语集

将评判者针对评价对象给出的各种评价结果组成集合即构成了评语集，用V表示，即V=（v1，v2,…，vn），其中vi代表第i个评价结果，i=1，2，…，n。

3 建立权重集

权重是采用具体数值来衡量各因素在评价体系因素中相对重要程度，用A表示，其中A=（a1，a2，…，am），ai表示第i个元素的权重。

4 单因素评判

在进行单因素评判时，先选择一个因素来进行评价，选取合适的隶属度函数，获得隶属度向量ri=(ri1,ri2,…，rim),形成隶属度矩阵R：

5 多指标综合评判

将隶属度矩阵R和模糊权重A通过合适的模糊算子运算，最终得到各被评价对象的模糊综合评价结果矢量B。其中模糊合成算子常用的有四种，本节采用M（·，⊕）,该算子能够体现权系数的作用，综合程度强以及能够充分利用R矩阵信息：

2.4.1 确立因素集和权重集

下面先以ZG230-450、1Cr18Ni9，45和40Cr四种金属材料进行模糊综合评价，然后对GH3128的切削性能进行模糊综合评判。以硬度、抗拉强度、延伸率、冲击值和导热系数五个因素作为评价因素，分别对应因素集U中的u1和u2、u3、u4以及u5，并由2.1.3节求出了五个因素对应的权重构成的矩阵A=[0.22，0.19，0.18，0.15，0.26]。

2.4.2 建立评判集

根据已有的金属材料切削加工性等级表（见附录Ⅰ中表1-1），可将切削加工性分为11个评判等级，评判集如下:V=（v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,v8,v9,v10）其中v10对应附录Ⅰ中表1-1中的等级代号的9a级；作为模糊集合特征函数的隶属度函数反映了事物的渐变发展过程，根据各因素原始数据的收集和数据变化规律，选取最佳的隶属函数。结合经验分析，材料加工性评价中选择正态型隶属度函数。正态型隶属度函数在能够捕捉到更多隶属度高的信息，同时又能过滤掉隶属度低的信息；本节采用模糊正态型隶属度函数——高斯函数，隶属度函数为式(2.9)：

式(2.10)是隶属度函数(2.9)中参数的计算公式。为了更准确的获取处于相邻评价级别边界处因素的隶属度，故对切削等级区间边界值所对应的隶属度指定定值0.5，当某一单因素的隶属度大于0.5时，则说明该因素隶属于该级别，故由此求出相应评判级别对应的参数

2.4.3 单因素模糊综合评判

将表2-1中的x1~x5和附录Ⅰ表1-2中的数值代入式(2.9)中分别计算出四种金属材料的五种因素的单因素隶属度值，并将所得的结果构成单因素隶属度矩阵R：ZG230-450:

2.4.4 多指标综合评判

2.4.5 GH3128合金的模糊综合评判

加工性等级为8级，属于难切削金属材料。

2.5 金属材料切削可加工性等级评判方法改进

通过正态分布隶属度函数（方法一）计算的结果与本小节采用的方法（方法二）计算结果如表2-3所示：

由表2-3看出方法一获得的评价结果与方法二的模糊评价的结果一致，由此看出方法二优点是不但省去了许多繁琐的计算，而且能达到同样的计算准确度，适合手算；通过灰色绝对关联度法和模糊综合评价的方法对四种常见的金属材料45钢ZG230-450、1Cr18Ni9和40Cr的切削加工性进行了综合评价，与材料在实际加工经验方面的可加工性相符，由此验证了此方法可行，据此对缺少切削参数的GH3128合金的可加工性进行了评估预测，确定了其切削可加工性评价的参考范围，为后续GH3128铣削实验

2.6本章小结

本章通过灰色关联度法以硬度、抗拉强度、延伸率、冲击值和导热系数五个因素作为评价因素，计算出了五个因素对应的权重构成的矩阵A=[0.220.190.180.150.26]。材料的五种性能参数中，导热系数对单位切削力影响最大，成为了最重要的影响因素，然后依次是硬度、抗拉强度和延伸率，冲击值是影响材料切削力最小的因素；然后又结合模糊综合评价方法估计出GH3128镍基高温合金的可加工性等级为8级，属于难切削金属材料；通过改善模糊综合评价的隶属度函数简化了模糊综合评价过程，与原模糊综合评价得出同样的结果。

未完待更新！