[发明专利]一种预测自然环境下LDPE老化等级的模糊识别模型建立方法

权利要求书

1.一种预测自然环境下LDPE老化等级的模糊识别模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、参数选取，选取拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、冲击强度、黄色指数、羰基指数、表面裂纹面积比为LDPE性能表征参数，选取温度、辐照、水和氧作为影响LDPE老化的环境因素；

步骤2、试验对象选取，选取低密度聚乙烯制成多个LDPE试样为测试对象，在不同地区的野外试验站进行1年、2年、3年周期的自然环境曝露试验，记录各曝晒周期LDPE试样性能表征参数数据与环境参数数据，同一个试验站同一个曝晒周期的多个LDPE试样为一个样本，每个样本中的多个LDPE试样分别用于测量拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、冲击强度、黄色指数、羰基指数和表面裂纹面积比；

步骤3、计算每个样本中LDPE试样各项性能参数数据均值，建立包含所有样本的原始性能参数矩阵Y=(y_ij)，其中，y_ij表示第i个样本的第j个性能表征参数的值；

步骤4、将原始性能参数矩阵Y=(y_ij)归一化，将数据尺度压缩在[-1,1]内得到归一化的性能参数矩阵A=(a_ij)，a_ij表示第i个样本归一化后的第j个性能表征参数值；

步骤5、采用主成分法对性能参数矩阵A提取因子，一共得到七个因子，其中第一个因子的方差贡献率远大于剩余因子，因此采用第一个因子来计算LDPE老化的因子得分值FS：

公式二

步骤6、根据公式二计算得到的各野外站曝露三年的LDPE试样的因子得分值，根据因子得分值大小，将LDPE试样老化分为多个等级，其中为矩阵A中的第一列，/为矩阵A中的第二列，以此类推；

步骤7、引入模糊集理论来处理由于环境参数边界模糊引起的不确定性，采用层次分析法对影响LDPE老化的环境因素进行系统划分与权重计算，建立模糊识别模型；

步骤8、以环境参数和老化状态已知的环境为评语集，对环境参数已知但老化状态未知的待评价环境进行模糊综合评价，考察待评价环境与评语集的隶属度，对步骤7中建立的模糊识别模型进行验证。

2.如权利要求1所述的模糊识别模型建立方法，其特征在于：所述步骤2中，每个样本中包括多根哑铃试样、多根立方长条试样、多根立方长条试样和多根方片试样，其中哑铃试样用于测试拉伸强度和断裂伸长率，立方长条试样用于测试弯曲强度，立方长条试样用于测试冲击强度，方片试样用于测试黄色指数、羰基指数和表面裂纹面积比。

3.如权利要求2所述的模糊识别模型建立方法，其特征在于：所述影响LDPE老化的环境因素中，温度按照由高至低的梯度分为日最高温大于40℃的日最高温积温U₁₁，日最高温在35～39℃之间的日最高温积温U₁₂、日最高温在30～34℃之间的日最高温积温U₁₃、日最高温在20～29℃之间的日最高温积温U₁₄；辐照分为总辐照量U₂₁和日照时间U₂₂；水分为平均湿度U₃₁、降雨量U₃₂和降雨量大于或等于0.1mm的降雨天数U₃₃；氧为平均气压U₄。

4.如权利要求3所述的模糊识别模型建立方法，其特征在于：所述步骤6中，根据因子得分值将多个LDPE试样老化从轻到重分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个老化等级。