[发明专利]有补偿加热的GH4169/K417合金的接触热阻测试方法无效
申请号: | 201010519736.1 | 申请日: | 2010-10-19 |
公开(公告)号: | CN102033078A | 公开(公告)日: | 2011-04-27 |
发明(设计)人: | 唐庆云;张卫方;王宗仁;侯卫国;丁美丽;刘肖;符丽君;赵丽;刘升旺 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G01N25/20 | 分类号: | G01N25/20 |
代理公司: | 北京永创新实专利事务所 11121 | 代理人: | 官汉增 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | 本发明公开了一种有补偿加热的GH4169/K417合金的接触热阻测试方法,该方法首先确定两接触材料的约化弹性模量,然后根据金属材料塑性变形理论建模;并进行模型简化;最后通过逐步回归试验,确定未知参数,得到最优回归方程;根据回归分析结果,得到GH4169/K417合金的接触热导,对接触热导取倒数,得到接触热阻;在温度为100~600℃区间内,自变量选择温度与压力值时,hs=160.4528T0.012P1.005,自变量仅选择压力值时,hs=168.85P1.007。本发明只需要通过试验数据得到需要的参数,就可以在任意改变测试温度和压力的条件下,根据简单公式得到接触热导,使得接触热阻测试过程简单并可以重复使用。本发明提供的方法在保证工程实用性与测试结果准确性的前提下,大大简化了接触热导的测试过程。 | ||
搜索关键词: | 补偿 加热 gh4169 k417 合金 接触 测试 方法 | ||
【主权项】:
1.有补偿加热的GH4169/K417合金的接触热阻测试方法,其特征在于:第一步,确定两接触材料的约化弹性模量:E ′ = 2 [ ( 1 - v 1 2 ) / E 1 + ( 1 - v 2 2 ) / E 2 ] - 1 ]]> 其中E1、E2分别为GH4169和K417合金的弹性模量,v1、v2分别为GH4169和K417合金的泊松比;E1=-0.0646T+208.27,E2=-0.0651T+222.67;v1=0.3,v2=0.29;第二步,根据金属材料塑性变形理论建模;ψ=(E′/H)tanθ其中,ψ为塑性变形因子,H为K417合金的硬度,tanθ为接触界面轮廓的绝对平均斜度,将材料硬度H=370Mpa和约化弹性模量带入上式,取θ1=θ2=0.03°,有:ψ = E ′ = 2 [ ( 1 - v 1 2 ) / E 1 + ( 1 - v 2 2 ) / E 2 ] - 1 H × θ 1 2 + θ 2 2 = 22.4 ]]> 因为ψ>1,所以根据塑性变形理论,有:hs=(1.13ktanθ/σ)(P/H)0.94;第三步,模型简化;(1)根据Mikic的塑性变形理论,两接触热阻测试材料的热导系数的调和平均值k表达式为:k=2k1k2/(k1+k2)其中k1=0.0141T+13.221,k2=0.0117T+9.3246,因为热导系数k正比于温度T,所以有其中x1为待确定系数;(2)根据接触热阻测试材料的粗糙度为σ,表征材料接触界面轮廓的平均高度,tanθ为材料接触界面轮廓的绝对平均斜度,θ为材料接触界面轮廓的平均倾斜角,因此在其他条件一定时,轮廓的绝对平均斜度tanθ与粗糙度σ正相关,所以有其中x2为待确定系数;(3)对于已确定的两接触热阻测试材料,选择较小的硬度H为计算硬度,H为确定量,所以有其中x3为待确定参数;此时接触热导表示为:h s = x 0 T x 1 σ x 2 P x 3 ]]> 将上式两边求自然对数得:lnhs=lnx0+x1lnT+x2lnσ+x3lnP令公式中的lnhs=Y,lnT=X1,lnσ=X2,lnP=X3,并令b0=lnx0,b1=x1,b2=x2,b3=x3,则初始模型建立如下:Y=b0+b1X1+b2X2+b3X3。第四步,通过逐步回归试验,确定未知参数b0、b1、b2和b3,得到最优回归方程;根据回归分析结果,得到GH4169/K417合金的接触热导,对接触热导取倒数,得到接触热阻;在温度为100~600℃区间内,自变量选择温度与压力值时,hs=160.4528T0.012P1.005,自变量仅选择压力值时,hs=168.85P1.007。
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