[发明专利]一种曲面织构的表征方法

权利要求书

1.一种曲面织构的表征方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：使用数控铣削加工出合适的曲面粗糙表面，并建立空间直角坐标系，对曲面进行表征；

步骤1.1：以曲面横截面的圆心为坐标原点，建立空间直角坐标系，其中延曲面直径方向为Y轴，延曲面长度方向为X轴；

步骤1.2：在上述坐标系下对曲面本身进行表征，表征公式如下：

其中，x、y、z为曲面上的点在空间坐标系中的坐标，r为曲面截面的半径，l为曲面沿x轴方向的长度；

步骤2：利用W-M函数完成对平面的表面粗糙形貌表征，得到平面无织构部分的表面粗糙形貌表征；

步骤3：在平面无织构部分的表面粗糙形貌表征函数中引入偏移角，得到曲面无织构部分的表面粗糙形貌表征；

步骤3.1：引入的偏移角公式如下：

步骤3.2：将偏移角作为参数之一加入表征公式，得到曲面无织构部分的表面粗糙形貌表征：

其中，D_s为理论分形维数；Gn为尺度系数，为服从均值为0，方差为1的正态分布的随机数；An，Bn为相互独立的随机数，于[0,2π]上均匀分布；γn为特征参数，γ为常数且γ＞1；n为自然序列数；

步骤4：根据实际情况选取合适的织构形式，根据选用的织构形式建立织构部分的表征；

所述织构形式包括：沟槽织构、圆形凹坑织构、折线形凹槽织构；

所述沟槽织构的表征函数为：

其中，h为沟槽深度，d为沟槽间距，w为沟槽宽度；

所述圆形凹坑织构的表征函数为：

其中，h为凹坑深度，d₀为凹坑直径，d₁为两相邻凹坑y轴方向间隔距离，d₂为两相邻凹坑x轴方向间隔距离，表示不大于的最大整数；

步骤5：将曲面织构部分的表征函数与曲面无织构部分的表面粗糙形貌表征进行叠加，得到具有微织构形貌的粗糙曲面表征情况；

步骤6：根据具有微织构形貌的粗糙曲面表征情况，通过激光加工在曲面的粗糙表面加工出微织构形貌。

2.根据权利要求1所述的一种曲面织构的表征方法，其特征在于，所述步骤2的过程如下：

对平面无织构部分的微观粗糙面进行表征，使用W-M函数对其粗糙形貌进行表征，表征公式如下：

其中：Gn为尺度系数，为服从均值为0，方差为1的正态分布的随机数；An，Bn为相互独立的随机数，于[0,2π]上均匀分布；Ds为理论分形维数，且2Ds3；γn为特征参数，γ为常数且γ＞1；n为自然序列数。

3.根据权利要求1所述的一种曲面织构的表征方法，其特征在于，所述步骤5中叠加的方法如下：

将沟槽织构的表征函数与曲面无织构部分的表面粗糙形貌表征进行叠加后，得到具有沟槽型织构的曲面粗糙表面的表征：

将圆形凹坑织构的表征函数与曲面无织构部分的表面粗糙形貌表征进行叠加后，得到圆形微织构条件下，粗糙曲面的表征公式：