一种增材制造的金属点阵夹芯结构产品质量评价方法技术

本发明专利技术公开一种增材制造金属点阵夹芯结构产品质量评价方法，本申请提出了一种可供工程化应用的小批量增材制造的小尺寸金属点阵夹芯结构产品的质量评价方法，填补了“增材制造+金属点阵结构”技术工程化应用在产品质量评价方面的空白，并且提出的评价方法可利用产品的质量评价项目的得分权重和标定函数计算标定值进行综合评价，评价结果可计算、可量化，评价结果置信度高、用户方风险小，提出的评价方法通用性强，可适用于不同行业领域，尤其适合对产品质量和可靠性要求高但产品批次少、批量小的航空、航天领域。航天领域。航天领域。

【技术实现步骤摘要】
一种增材制造的金属点阵夹芯结构产品质量评价方法


[0001]本专利技术涉及增材制造与点阵夹芯结构领域，具体涉及一种增材制造的金属点阵夹芯结构产品质量评价方法。

技术介绍

[0002]增材制造技术是一种结合数字化设计与材料加工成型、“自下而上”通过专用材料逐层堆叠来构造实体的制造方法，是兼顾复杂结构和高性能构件成形需求的颠覆性制造技术，在复杂结构零件快速制造、设计制造一体化、材料高效利用等方面具有独特的优势，其中的激光选区融化技术(SLM)尤其适合铝合金、钛合金等金属构件的制造。金属点阵夹芯结构是一种由蒙皮和内部周期性点阵芯体组成的新型轻质结构，具有高比刚度、高比强度、高隔热(换热)性等多功能特性。
[0003]采取增材制造技术的产品已逐步在航天、航空等领域得到应用。金属点阵夹芯结构由薄壁蒙皮、细长杆点阵构成，具有从宏观构件、细观点阵到微观材料等跨尺度的几何特征，其力学性能与其结构形式及尺寸紧密相关，其性能表征与基于原材料性能的传统金属结构件存在显著差异；同时金属增材制造成形过程中熔池内的动态演变伴随着多因素多物理场热物理行为，结构不可避免地存在微孔洞、裂纹、气孔、残余应力等初始制造缺陷，对产品力学性能及服役可靠性有重要影响。
[0004]面向产品批量生产，如何对采用金属增材制造技术形成的点阵夹芯结构产品性能进行科学、准确的评价，是确保批次产品质量的重要前提。目前公开报道中，尚未见到可工程应用的适用于单件或批量生产的金属增材制造点阵夹芯结构类产品的性能评价方法或标准，为此，本申请提出了一种增材制造的金属点阵夹芯结构产品质量评价方法。

技术实现思路

[0005]为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提供一种增材制造的金属点阵夹芯结构产品质量评价方法，以对批量生产的采用金属增材制造技术形成的点阵夹芯结构产品性能进行科学、准确的评价。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种增材制造的金属点阵夹芯结构产品质量评价方法，包括：
[0008]S1：对待评价的批次产品进行分组，每组包括至少一件产品；
[0009]S2：设置至少一个金属点阵夹芯结构产品的质量评价项目；
[0010]S3：设置每个质量评价项目的得分权重；
[0011]S4：设置每个质量评价项目的标定函数，标定函数表示产品质量评价项目的实测值与最佳值的差距大小；
[0012]S5：对每组产品按照质量评价项目进行普检和抽检，并记录实测值；
[0013]S6：根据S5记录的实测值，按照S4确定的质量评价项目标定函数计算每组产品的质量评价项目的标定值；
[0014]S7：根据质量评价项目的得分权重和每组产品的标定值进行归一化打分，获得产品质量评价得分；
[0015]S8：判断分数是否满足质量评价要求，若否，则识别该组产品质量薄弱所在的质量评价项目，针对薄弱环节进行分析与改进或补充合格的产品并返回S5，若是，则输出评价结果。
[0016]优选地，S2中的产品质量评价项目为根据产品的特点及金属点阵夹芯结构产品的普适性检查项目确定的评价项目，评价项目包括至少一个I类项目，一个I类项目包括至少一个II类项目，其中II类项目为I类项目的子项。
[0017]优选地，S3中采用熵值法计算I类项目的得分权重系数，所有I类项目权重系数之和为1，计算过程如下：
[0018][0019][0020][0021][0022]其中，A
ik
表示第k个专家对产品第i个I类项目的权重系数的赋值，k∈[1，l]，i∈[1，n]，A
i
表示产品第i个I类项目的权重系数；
[0023]采用统计处理法计算II类项目的得分权重系数，每个I类项目下所有II类项目的权重系数之和为1，计算过程如下：
[0024][0025][0026]其中，A
ihk
表示第k个专家对产品第i个I类项目下的第h个II类项目的权重系数的赋值，h∈[1，t]，A
ih
表示产品第i个I类项目的第h个II类项目的权重系数；
[0027]S4中的标定函数分为3类，分别为定性要求类、望大或望小要求类和望目要求类；
[0028]对于定性要求类，最满意的标定值取1，即W
ih
＝1，W
ih
表示第i个I类项目的第h个II类项目的标定值，其余不满意程度取小于1的值；
[0029]对于望大或望小要求类，W
ih
的计算方式如下：
[0030][0031][0032]其中，X
ih
表示第i个I类项目的第h个II类项目参数的实测值，X
ih0
表示第i个I类项目的第h个II类项目参数的规定值，V
ih0
为第i个I类项目的第h个II类项目参数的最佳值；
[0033]对于望目要求类，W
ih
的计算方法如下：
[0034][0035]式中，X
ih1
、X
ih2
为第i个I类项目的第h个II类项目参数的双侧规定值，L
ih
、U
ih
分别为为第i个I类项目的第h个II类项目参数的最佳下限值和最佳上限值。
[0036]优选地，在S5中，针对普检的项目，对每件产品的每个质量评价项目按照规定的检验或测试要求、方法进行检测、测试或仿真分析，并记录实测值X
ih
，计算出标定值W
ih
；
[0037]针对抽检的项目，对抽检产品的抽检质量评价项目按照规定的检验或测试要求进行检测或测试，并记录实测值X
ih
，计算出标定值W
ih
，当抽样产品既有破坏性评价项目又有非破坏性评价项目时，先开展非破坏性评价项目的检测。
[0038]优选地，S7中获得每组产品质量评价得分Q的计算方法如下：
[0039][0040][0041]Q
i
＝1
‑
D
i
；
[0042][0043]其中，ω
ih
表示该组产品第i个I类项目的第h个II类项目标定值的平均值，m为该组产品或抽检项目产品的数量，D
i
表示该组产品第i个I类项目的标定值与标定值1之间的欧式平均距离，Q
i
表示该组产品第i个I类项目的质量评价得分，Q表示该组产品的质量评价得分。
[0044]优选地，S8中，根据产品重要程度、用户方风险及检验水平确定质量评价判据Q0；
[0045]当Q≥Q0时，表明该组产品质量满足要求且质量一致性好，可接收；
[0046]当Q＜Q0时，表明该组产品质量不满足要求，根据标定值W
ih
，识别该组产品质量薄弱环节所在质量评价项目，针对薄弱环节进行分析与改进或剔除不合格品及有缺陷产品，补充生产规定数量产品后重新进行质量评本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增材制造的金属点阵夹芯结构产品质量评价方法，其特征在于，包括：S1：对待评价的批次产品进行分组，每组包括至少一件产品；S2：设置至少一个金属点阵夹芯结构产品的质量评价项目；S3：设置每个质量评价项目的得分权重；S4：设置每个质量评价项目的标定函数，标定函数表示产品质量评价项目的实测值与最佳值的差距大小；S5：对每组产品按照质量评价项目进行普检和抽检，并记录实测值；S6：根据S5记录的实测值，按照S4确定的质量评价项目标定函数计算每组产品的质量评价项目的标定值；S7：根据质量评价项目的得分权重和每组产品的标定值进行归一化打分，获得产品质量评价得分；S8：判断分数是否满足质量评价要求，若否，则识别该组产品质量薄弱所在的质量评价项目，针对薄弱环节进行分析与改进，补充合格的产品并返回S5，若是，则输出评价结果。2.根据权利要求1所述的一种增材制造的金属点阵夹芯结构产品质量评价方法，其特征在于，S2中的产品质量评价项目为根据产品的特点及金属点阵夹芯结构产品的普适性检查项目确定的评价项目，评价项目包括至少一个I类项目，一个I类项目包括至少一个II类项目，其中II类项目为I类项目的子项。3.根据权利要求2所述的一种增材制造的金属点阵夹芯结构产品质量评价方法，其特征在于，S3中采用熵值法计算I类项目的得分权重系数，所有I类项目权重系数之和为1，计算过程如下：算过程如下：算过程如下：算过程如下：其中，A
ik
表示第k个专家对产品第i个I类项目的权重系数的赋值，k∈[1，l]，i∈[1，n]，A
i
表示产品第i个I类项目的权重系数；采用统计处理法计算II类项目的得分权重系数，每个I类项目下所有II类项目的权重系数之和为1，计算过程如下：系数之和为1，计算过程如下：其中，A
ihk
表示第k个专家对产品第i个I类项目下的第h个II类项目的权重系数的赋值，
h∈[1，t]，A
ih
表示产品第i个I类项目的第h个II类项目的权重系数；S4中的标定函数分为3类，分别为定性要求类、望大或望小要求类和望目要求类；对于定性要求类，最满意的标定值取1，即W
ih
＝1，W
ih
表示第i个I类项目的第h个II类项目的标定值，其余不满意程度取小于1的值；对于望大或望小要求类，W
ih
的计算方式如下：的计算方式如下：其中，X
ih
表示第i个I类项目的第h个...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵超，黄舟，彭忠明，黄鑫，杜宏伟，冯佳，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：发明
国别省市：