[发明专利]一种刀具-工件接触面液滴动态润湿特性检测方法与装置

权利要求书

1.一种刀具-工件接触面液滴动态润湿特性检测方法，其特征在于：步骤一、对m种被测液体分别进行液滴摩擦拖拽试验，获得被测液体的润湿角、铺展面积和粘附痕迹长度；液滴摩擦拖拽试验为将被测液体滴加在刀具块上，并将刀具块和工件块进行一次摩擦运动；铺展面积为摩擦前的俯视面积；粘附痕迹长度为摩擦后所成痕迹的长度；

步骤二、基于层次分析法，将被测液体的动态润湿特性评判过程分为三个层次：最下层为方案层，由m种被测液体组成；中间层为准则层，由测得的润湿角、铺展面积、粘附痕迹长度组成；最上层为目标层，即评判的被测液体的最佳动态润湿特性；

步骤三、构造准则层对目标层的判断矩阵A；将润湿角、铺展面积、粘附痕迹长度分别作为三个因素；分别设定准则层的三个因素中两两之间的重要性影响比；

建立矩阵A如式（1）所示；

（1）

式（1）中，表示第i个因素与第j个因素之间的重要性影响比，i=1,2,3，j=1,2,3，；越大表示第i个因素相较于第j个因素越重要；

计算矩阵A的权向量和最大特征根；

步骤四、构造方案层对目标层的判断矩阵B、C、D；根据m种被测液体的润湿角大小，确定m种被测液体两两之间的润湿角特征比，建立矩阵B如式（2）所示；根据m种被测液体的铺展面积大小，确定m种被测液体两两之间的铺展面积特征比，建立矩阵C如式（3）所示；根据m种被测液体的粘附痕迹长度大小，确定m种被测液体两两之间的痕迹长度特征比，建立矩阵D如式（4）所示；

（2）

（3）

（4）

其中，表示第x种被测液体与第y种被测液体的润湿角特征比；表示第x种被测液体与第y种被测液体的铺展面积特征比；表示第x种被测液体与第y种被测液体的痕迹长度特征比；x=1,2,…,m，y=1,2,…,m；

分别计算矩阵、、的权向量、、和最大特征根、、；

步骤五、对矩阵A、B、C、D分别进行一致性检测，对未通过一致性检测的矩阵根据步骤六中的方法进行修正；若矩阵A、B、C、D均通过一致性检验，则直接进入步骤七；

步骤六、对各个未通过一致性检测的矩阵A、B、C或D进行修正，使其通过一致性检验；

步骤七、计算各方案对目标的权向量，如式（7）所示；

（7）

权重特征值分别对应m种被测液体；权重特征值越大，则对应的被测液体的动态润湿特性越优异，由此得到m种被测液体的动态润湿特性的优劣。

2.根据权利要求1所述的一种刀具-工件接触面液滴动态润湿特性检测方法，其特征在于：步骤六中修正矩阵的具体过程如下：

6-1：将未通过一致性检测的矩阵A、B、C或D分别定义为被修正矩阵Z；根据被修正矩阵Z的权向量构造一致性矩阵如式（5）所示；

（5）

6-2：计算扰动矩阵P如式（6）所示；

（6）

6-3：按照扰动矩阵P中元素绝对值从大到小的顺序，对被修正矩阵Z内各个对应元素进行排序；之后按照顺序依次修正被修正矩阵Z内各个大于1的元素；修正的条件为：若被修正的元素且，则将减小1；若且，则将增大1；否则，保持不变；当被修正矩阵Z内一个大于1的元素被修正时，同步修正该元素在被修正矩阵Z内对角位置的元素，使得；

每当一个被修正矩阵Z内一个大于1的元素被修正后，均对修正后被修正矩阵Z进行一致性检测；若通过一致性检测，被修正矩阵Z的修正完成；若未通过一致性检测，则继续修正被修正矩阵Z内的下一个元素；若被修正矩阵Z内所有大于1的元素均被修正后，被修正矩阵Z依然未通过一致性检测，则进入步骤6-4；

6-4.以修正后的被修正矩阵Z作为新的被修正矩阵Z重新执行步骤6-1至6-3的修正，直到被修正矩阵Z通过一致性检测。