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工程科学与技术,国际期刊21(2018)787完整文章工艺参数对贝壳增强刹车片性能影响的灰色关联分析J. Abutua,S.A.Lawala,M.B.Ndalimana,R.A.Lafia-Aragab,O.我是爱迪皮,洛杉矶。乔杜里ca尼日利亚明纳联邦理工大学工程和工程技术学院机械工程系b尼日利亚明纳联邦理工大学物理科学学院化学系c马来西亚吉隆坡50603马来亚大学工程学院机械工程系阿提奇莱因福奥文章历史记录:2018年1月8日收到2018年5月6日修订2018年5月23日接受在线发售2018年保留字:制动片非危险灰色关联分析力学和摩擦学性能A B S T R A C T多年来,石棉被用作刹车片生产中的增强材料。然而,由于其致癌性,它已经失去了它的青睐,需要找到一种替代材料。在这项研究中,刹车片是从当地采购的非危险原材料,使用灰色关联分析。用于生产的材料包括贝壳、环氧树脂(粘合剂)、石墨(摩擦改进剂)和氧化铝(磨料)。以贝壳为增强材料,通过改变工艺参数,制备了27种不同的样品.采用混合规则进行配方,并使用52%增强剂、35%粘合剂、8%磨料和5%摩擦改进剂的重量百分比用于生产。进行灰色关联分析,以规模的多个响应的性能,以一个单一的响应。结果表明,当成型压力为14 MPa,成型温度为160°C,固化时间为12 min,热处理时间为1 h时,方差分析表明,硫化时间对力学性能的影响最小,硫化时间为24.26%和55.23%时对摩擦系数和磨损率的影响最大。©2018 Karabuk University. Elsevier B.V.的出版服务。这是CCBY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。1. 介绍制动系统是控制汽车的基本机构之一[9].制动片用于减少由于配合表面之间的接触而引起的热量和磨损。用于汽车刹车片的摩擦材料是多年前配制的。19世纪70年代,Herbert Frood发明了最早的摩擦材料,由棉材料和沥青溶液组成。这项发明导致了Ferodo公司的成立,该公司至今仍在生产和供应摩擦材料[6]。在普通的制动器或离合器修理工作中,这些累积的灰尘总是在更换旧的衬垫或蹄片之前被擦去,因此,汽车机械师暴露于石棉灰尘。任何这种方法都可能导致石棉颗粒成为空气传播。如果这些旧刹车片仍然足够硬,可以应用,机械师经常使用台式磨床来使表面正常化,或溶解刹车片的油和污垢。此外,当更换刹车片或鞋,机械师往往磨削面对的垫,以增加啮合过程中,斜面砂轮边缘*通讯作者。电子邮件 地址: joe4abutu@gmail.comwww.example.com Abutu)。由Karabuk大学负责进行同行审查以减少使用时的噪音,然后钻孔铆接。这些过程通常会导致石棉颗粒的释放,这些颗粒可能被吸入,从而使机械师处于接触疾病的风险中,例如胸膜,腹膜或心包间皮瘤,石棉相关癌症和石棉沉着病[3,28]。因此,已经做出了大量努力来替换制动片中的石棉纤维。Nakagawa等人[26]的研究报告了这一点,其中金属纤维被用于刹车片的生产中,以对抗环境污染。Ibhadode和Dagwa[19]、Deepika等人[16]开发了一种不含石棉的刹车片材料,使用农业废弃物材料基质、棕榈仁壳(PKS)作为填充材料。作者报告说,选择棕榈仁壳是因为它比他们研究的其他农业废物具有更有利的特性Aigbodion等人[2],Bashar等人[6],Lawal等人[24],Ikpambese等人[21]和Ruzaidi等人,[29],还通过分别利用甘蔗渣、椰子壳、棕榈仁纤维和棕榈灰作为增强材料开发了非石棉刹车片。他们的研究结果表明,所选的增强材料与其他市售制动片材料相当。Choe-Yung等人[14]使用模态保证准则(MAC)将鼓式制动器尖叫建模为摩擦激励振动该研究得出结论,https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.05.0142215-0986/©2018 Karabuk University.出版社:Elsevier B.V.这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。可在ScienceDirect上获得目录列表工程科学与技术国际期刊杂志主页:www.elsevier.com/locate/jestch≤ ≤X788J. Abutu等人/工程科学与技术,国际期刊21(2018)787分离导致系统阻尼增加,接触刚度降低,消除了摩擦系数范围内的啸叫,0.1m0.5。此外,Ishak等人[22]开发了一种前拖鼓式驻车制动器模型的一维模型。结果表明,驻车制动器在下坡方向产生的制动力矩大于上坡方向产生的制动力矩,这可能与鼓式制动机构采用的前后蹄片型式有关。类似地,Khaled等人[23]进行了一系列实验,旨在研究滑动速度和法向力对制动片和制动盘之间摩擦系数的影响。结果表明,摩擦系数对盘式制动器动力学特性有较大影响,楔块盘式制动器的摩擦系数对制动器 动 力 学 特 性 的 影响 比 传 统 盘 式 制 动 器 更 为 显 著 。 Belhocine 和Nouby[7]开发了盘式制动器组件的有限元模型,旨在提高对杨氏模量对尖叫声产生影响的理解仿真结果表明,盘式制动器的不稳定性使其对盘式制动器部件的杨氏模量变化敏感。Bin等人[10]报告了集成式电动驻车制动系统(IEPB)的建模和控制系统设计。实验和仿真结果表明,该力传感器策略虽然可以达到预期的力,但也会导致成本高和安装问题。灰色关联分析(GRA)是邓[17]提出的灰色系统理论,适用于解决多个响应和因素之间存在复杂相互关系的问题,从而将研究问题简化为单目标决策问题。[25]. Yiyo等人[30]报告称,GRA优化过程涉及将所有性能特征组合成一个特定值,该值可用作优化问题中的单个特征。因此,本工作采用贝壳增强材料与其他摩擦成分相结合,采用粉末冶金技术 研 制 刹 车 片 。 Norazlina 等 人 [27] 报 告 称 , 贝 壳 主 要 由 碳 酸 钙(CaCO3)组成,天然碳酸钙含量超过80%(按重量计),蛋白质含量仅约为2%。然而,在文献中不知道或报道的是贝壳作为用于制动衬块开发的替代材料的性能,关于机械和摩擦学性能的程度Lagos bar beach,Lagos(ii) 粘合剂:环氧树脂(Epoblock,FIP Chemicals)与称为硬化剂的共反应物(Sikadur 42 T,Sika Corporation U.S)一起使用以形成交联反应。这些材料购自位于尼日利亚阿南布拉州Onitsha的化学品商店。(iii) 摩擦改进剂和磨料:试剂级氧化铝,规格如下:(目录号34143;批号:No. 44100 )购自位于尼日利亚阿南布拉州Onitsha的商业化学品商店石墨粉末用作摩擦改性剂,并且从用过的1.5V TIGER头干电池获得2.2. 方法刹车片的研制包括填料的制备、混合物理论的配方设计、试验设计、模压工艺、热处理、机械和摩擦学检验以及灰色关联分析(GRA)的优化。2.2.1. 材料制备在制备海贝和石墨粉之前,用肥皂和洗涤剂洗涤海贝,用干布清洁,并在150 °C的温度下在热空气烘箱中干燥。然后用胡椒和灰泥将贝壳压碎。然后将它们研磨并使用125 μ m的筛尺寸筛分。2.2.2. 刹车片使用混合规则进行样品配制。为了使用该定理,使用指定的重量百分比计算各个制动片成分的体积分数和密度。使用Equ计算了贝壳和椰子壳增强复合材料1;[4].与其他增强材料相比本文研究了水泥基复合材料的力学性能(抗拉强度、抗压强度、组分C2Viwiwjqið1Þ硬度、冲击强度和弯曲强度)和摩擦学性能(摩擦系数和磨损率)进行了评价。结果将在后面的章节中讨论2. 材料和方法2.1. 材料(i) 加固材料:图1所示的贝壳被用作加固材料。从一个海鲜小贩收集的海贝壳(海螺的壳),Fig. 1. 从巴尔海滩获得的贝壳。其中,Wi和Wj分别是单个组分和总组分的重量百分比,Vi是单个组分的体积分数qi和qj分别是单个组分和总组分的密度。贝壳和椰子壳增强复合材料的理论密度可以通过方程(1)(二)、[4]的文件。贝壳基复合材料 Vs qaVa Vg qbVb其中,qs、qa和qb分别是贝壳、氧化铝、石墨和环氧树脂的密度。贝壳、石墨的密度由阿基米德原理确定,试剂级氧化铝和环氧树脂的密度由厂家规定。Vs、Va、Vg和Vb分别为贝壳、氧化铝、石墨和环氧树脂的体积分数2.2.3. 实验设计采用响应面法(RSM)在本研究中,响应面法(RSM)通过中心组合响应面设计(CCD)。选择该设计方法优于Box-behnkenRSM设计(BBD),因为它能够将两水平全析因设计与额外的两个点(轴点和中心点)相结合。它还包含所有因素处于较低和较高水平的组合。该实验设计是根据标准RSM××J. Abutu等人 /工程科学与技术,国际期刊21(2018)787-797789L27(2)4使用Minitab 17统计软件。表1显示了工艺参数的因素水平,其中选择模塑温度(MT)、模塑压力(MP)、固化时间(CT)和热处理时间(HTT)作为用于分析摩擦材料的摩擦学性能表2显示了RSM-中心复合设计布局的实验矩阵2.2.4. 刹车片样品样品使用压缩成型机(型号:0577-86365889,温州志光制鞋机械有限公司)生产Ltd.)关于Chemiplastica[12]和ASTM D 4703-03规定的标准程序进行的试验使用在整个模塑过程中保持恒定的混合 规 则 配 制 样 品 的 组 成 , 而 工 艺 参 数 如 表 2 所 示 变 化 。 根 据Chemiplastica[12]的建议,初步准备包括浇注将41.06 g(23.33%)环氧树脂加入容器中,然后以2:1的比例加入20.54 g(11.67%)硬化剂(催化剂)将环氧树脂和硬化剂的混合物在不锈钢板中手动搅拌,直到观察到均匀的混合物。还在另一不锈钢板中手动搅拌称重的填料(增强剂、磨料和摩擦改性剂)的混合物然后将全部混合物转移到尺寸为124 × 112 × 10 mm的制造模具中,在充分搅拌后进行压缩模塑,以获得均匀的混合物。 最终产品(图)(2)受到图二、热处理贝壳加强刹车片样品。使用在150 °C的温度下操作的热空气烘箱在如表2所示的不同时间进一步热处理。Belhocine[8]报告称,制动片中存在凹槽会对制动片的机械性能产生不利影响,因此,热处理样品未开槽,以确保更好的性能。2.2.5. 样本表征在该研究期间研究的性能包括拉伸强度、压缩强度、硬度、冲击强度,表1工艺参数的因子水平。立方点中心点轴点因素单元下一级(-1)高级(+1)0第1000章下阶(-2)高级(+2)成型压力(MP)MPa1216141018成型温度(MT)oC120160140100180固化时间(CT)分钟6.010.08412热处理时间(HTT)小时2.04.0315表2RSM-中心复合设计布局的实验矩阵运行压力(MPa)MT(oC)CT(分钟)HTT(小时)112120622161206231216062416160625121201026161201027121601028161601029121206410161206411121606412161606413121201041416120104151216010416161601041710140831818140831914100832014180832114140432214140123231414081241414085251414083261414083271414083××22BT××××790J. Abutu等人/工程科学与技术,国际期刊21(2018)787弯曲强度、摩擦系数和磨损率。测试程序讨论如下:2.2.5.1. 极限抗拉强度。使用张力计(MONSANTO;序列号05232)以600 N的载荷梁该测试根据ASTM D638 IV型标准进行,该标准规定试样标距长度和宽度分别为33 mm和6 mm根据ASTM D638,在IV型模式下,制备每个样品的6个样本并贴上标签使用精度为0.02cm的游标卡尺测量样本尺寸,并通过将每个样本夹在两个金属夹具(快速夹具)之间进行测试然后通过顺时针转动位于棘轮附近的手柄使用张力计,直到发生失效所得结果用于计算极限拉伸强度(UTS)。伸长率、UTS和年轻模量使用方程计算。(46)。伸长率%%根据EN ISO 178:2003标准,该标准规定规格尺寸为80 × 15 × 10mm。对每个复合材料样品的五个试样进行测试,并计算具有可重复结果的三个试样的平均值。按照ISO 178:2003的建议,通过将连接在试验机附近的两个可调节弯曲夹具设置为60 mm的跨度该跨度用作实验的实际测量标距长度。将加载鼻和支撑件对齐,使得表面的轴线平行并且位于两个支撑件之间的中间。将样本放置在两个相距设定距离的支撑销上,并以0.6 mm/min的指定十字头速度向样本施加载荷(100 kN)记录断裂载荷和挠度读数,同时使用方程计算弯曲应变、应力和模量(911)。弯曲和挠曲应力s;用于第3层第9层6tD初始标距长度最终拉伸强度 最大力ð5Þ弯曲应变;n=2ð10Þ3横截面积弯曲模量-弯曲应力-Pl杨氏模量-拉伸和应力ð6Þ弯曲应力测试仪f4bdt3拉伸应变2.2.5.2. 抗压强度。根据ASTM D695使用100 kN容量通用试验机进行抗压强度试验,规格为:261,诺伍德仪器有限公司,大不列颠。将测试样本放置在压缩工具的表面之间,并确保每个样本的中心线与柱塞中心线对齐。还确保了尺寸为10 × 10 × 4的立方体形状试样的端部mm平行于压缩工具的表面调整测试机的十字头,直到其接触压缩工具柱塞的顶部然后对每个试样施加压缩力,并逐渐加载直至失效。每个样本测试三个样本,并记录发生失效时的载荷以及机器输出显示单元上显示的挠度计算每个测试样品的结果的平均值样品的总(7)和(8)。1/4弯曲应变,1100 mm式中:P=断裂试样的载荷(kN),l=支撑跨距(mm),b=试样宽度(mm),t=试样厚度(mm),d=挠度(mm)。2.2.5.5.冲击强度测试。该试验使用冲击试验机(Norwood仪器,型号:412- 07- 0715269 C)以夏比模式进行,根据机器规范制备试样,该规范规定试样尺寸为55 × 10 × 10 mm,切口角度为45°,深度为2 mm,沿基部半径为0.25mm。根据ASTM E23测试程序进行测试。将V形切口试样放置在测试机的平行钳口上,之后将指针设定为0 J的初始能量。将速度为2.887m/s的摆锤从425 mm的初始高度朝向试样向下释放。然后记录产生断裂表面的吸收能量。每个样本测试三个样本,平均值记录了吸收的能量。使用Eq. (12)[11]。总表面积约为200 bh,约为700bh冲击强度S吸收能量J mm12抗压强度最大断裂载荷样本的厚度fff=1000mm总表面积式中b、h和t分别为试样的宽度、高度和厚度。2.2.5.3. 硬度使用硬度计硬度测试仪(FRANCISCO,Munoz Irles C.B;序列号:01554,型号:5019,邵氏D标度)。该测试使用44.73 N的加载力进行,并根据ASTM D2240 D型标度标准中的规范进行。制备厚度为10 mm的样本,并在三个不同点进行测试。硬度由压头在载荷下的穿透深度确定。记录不同炉衬试样三个测点的硬度值,并计算平均值。2.2.5.4. 抗弯强度。进行弯曲测试以测量在三点加载条件下弯曲制动衬块样品所需的力的量。使用通用试验机进行该试验,并在2.2.5.6. 摩擦系数。用于确定每个制动片样品的摩擦系数的测试程序符合尼日利亚标准组织(S.O.N)推荐的测试实践。该程序涉及用干布清洁试样表面,以去除可能附着在试样主体上的任何污垢。然后将样品在以下的帮助下附接到低碳钢板(滑块)的基部:粘合剂(超级胶水)。使用数字称重天平测量附接到钢板的测试样品的重量。之后,倾斜角度(h)倾斜并固定在15°,如图3所示。一根绳子系在钩子上,钢板连接一个5N的重锤吊架。逐渐增加重量吊架的载荷,直到试样开始沿飞机表面向下滑动。记录在0N下施加的载荷的值和当样品的重量增加时施加的载荷。遵循类似的程序来测定所有制备的样品的摩擦系数。试样附着在钢板上的重量(W)及其.X.XWCoshDmaxijJ. Abutu等人 /工程科学与技术,国际期刊21(2018)787-797791单个信噪比值。越小越好,越大越好,Equ. 17和18分别用于计算硬度、摩擦系数、磨损率、拉伸、冲击、弯曲、拉伸、冲击、拉伸、冲击、弯曲、拉伸、弯曲、拉伸、冲击、弯曲、拉伸、弯曲、拉伸、冲击、弯曲、拉伸、弯曲、以及摩擦材料的抗压强度。1N越小越好:S=N¼-10logn1/1y2!ð17Þ1n1越大越好:S=N¼-10logny21/1ð18Þ图三. 静摩擦系数分析。各自的摩擦系数使用方程计算。((13)和(14))。通过使用摩擦力P计算摩擦系数的平均值来确定W<$transmittance magnitude × acceleration due to gravity重力加速度<$transmittancemg<$transmittancey =给定的因子水平组合响应,n =因子水平组合的数量。从表3中所示的实验结果可以观察到,制动衬块的UTS、压缩强度、硬度、弯曲强度和冲击强度分别从1.014至3.63 MPa、1.98至摩擦系数P-WSinhð14Þ很好这表明所研制的刹车片具有良好的机械性能和摩擦学性能,其结果与试验结果接近式中,h=倾斜角(单位:度); W =低碳钢板和试样的重量; P =施加荷载(摩擦力)。2.2.5.7. 磨损率。根据ASTM D4966-98测试标准,使用以50转/分钟的速度操作的马丁代尔磨损测试机(SATRA TECHNOLOGY,S/N:11884,STM:105,Supply- 230-1-50)进行该测试。连接到磨损测试机的直径为135 mm的不锈钢盘涂覆有平坦安装在机器的每个盘上的可分离织物材料以用作磨料。测试程序涉及通过将制备的38 mm直径的试样面朝下放置到试样保持器中来组装试样保持器。然后根据制造商的说明书将组装好的保持器拧到测试机上,之后将计数器系统预设为在1200秒内记录1000次循环。以恒定速度(50转/分钟)施加1.2603 MPa的压力,在磨料流方向上作用于圆盘表面以研磨试样表面的旋转轮。在预设循环结束时,去除磨料和试样表面上的磨损颗粒。等式利用公式(15)和(16)计算磨损率和滑动距离。与Dagwa和Ibhadode[15],Ademoh和Adeyemi[1]和Bala等人的工作一致。[5]他们报告了商用刹车片的极限拉伸强度和硬度分别为7MPa和72.67(邵氏D标度)摩擦系数值在汽车工程师协会(SAE)推荐的F 级( 0.35-[20]WHO 报告了商用制动片的磨损率为3.80mg/m3.3.灰色关联分析使用Yiyo等人[30]的工作中概述的程序进行灰色关联分析。该过程包括使用从表3中所示的S/N比分析获得的值来计算灰色关联,该灰色关联生成具有等式中给出的较大和较小的较好属性分别是19和20该过程之后,将所有性能值缩放到0、1(参考序列定义),之后使用等式(1)计算灰色关联系数和等级。(21)和(22)。GRA的最终过程是确定磨损率¼减肥减肥ð15Þ最佳因子的单一响应。Sliding Distance滑动距离<$S <$$>2p× N× D× t<$16 mmLarger-thebetterattributesyij-yiiji-yj y -Yð19Þ其中,N、D和t =径向速度、盘直径和曝光时间。更小-更好的属性ð20Þ确保试样磨损。3. 结果和讨论3.1. 使用混合规则配制样品根据混合定理的计算结果,贝壳增强复合材料的理论密度为1.159g/cm3。该预测值与Efendy等人[18]和Ikpambese等人报告的密度在1.01和2.06 g/cm3[21].3.2. 实验结果表3给出了对制动片样品进行的机械和摩擦学检查的结果以及它们的yj-yj(i = 1,2,3.. ..... m和j = 1,2,3....其中,yi=(yi 1,yi 2,.. .,yij,.. .,y_in),y_ij是备选项i的属性j的性能值,并且y_ij= max{y_ij,i =1,2,..、.、m}和yj= min{yij,i = 1,2,..、.、m}。c/2000年;2000年Dmaxi<$1;2;:; m and j< $1; 2;:; n其中,c(x0j,xij)是xij与x0j,Dij= x0j-xij.,m; j = 1,2,.. .,n),Dmax= max(Dij,i= 1,2,..、.、m; j = 1,2,..、.、n),b是判别系数,b2[0,1]。区分系数(b)的目的是压缩或扩大灰色关联系数的范围,0.5是广泛接受的值[13]。Yiyo等人[30]报道,在灰关联生成之后,Dmax将等于1,Dmin将等于0。我!n0P我JOJIJ792J. Abutu等人/工程科学与技术,国际期刊21(2018)787表3实验结果和S/N比值。运行极限拉伸抗压强度硬度(H)抗弯强度(FS)冲击强度(IS)系数磨损率(Wr)强度(UTS)(中、西)摩擦力(m)抗拉强度(MPa)信噪比(g)比(dB)抗压强度(MPa)信噪比(g)比(dB)硬度(邵氏D)信噪比(g)(dB)抗弯强度(MPa)信噪比(g)(dB)冲击强度(J/mm)信噪比(g)比(dB)m信噪比(g)比(dB)磨损率(mg/m)信噪比(g)(dB)1 1.43 18.21 1.98 5.940 55.00 34.81 8.130 18.21 0.07-6.16 0.33 9.5302.10 17.25 2.41 7.630 57.00 35.12 7.290 17.25 0.07-6.99 0.27 11.423 2.65 20.74 3.12 9.880 56.33 35.01 10.89 20.74 0.08-21.61 0.55-5.22 0.24 12.552019 - 05 - 23 00: 00:00-5.53 0.18 14.735 2.16 15.20 2.30 7.220 56.00 34.96 5.750 15.20 0.06-24.32 0.56-5.10 0.40 7.9702.60 18.40 2.69 8.590 53.67 34.59 8.320 18.40 0.07-5.60 0.35 9.0302019 - 06 - 21 10:00:00-4.73 2.61-8.3402019 - 10 - 15 00:00:00-4.54 0.29 10.812019 - 05 - 25 10:00:-4.96 0.24 12.5510 3.10 20.95 2.91 9.290 55.67 34.91 11.15 20.95 0.082019 - 04 - 25 00:00:0011 2.14 21.35 2.87 9.170 57.00 35.12 11.68 21.35 0.09-20.72 0.57-4.84 0.26 11.8612 3.28 24.55 2.32 7.320 54.67 34.76 16.89 24.55 0.11-18.88 0.572019年10月11日13 1.34 21.59 2.70 8.610 55.33 34.86 12.01 21.59 0.08-7.33 0.21 13.5714 1.32 16.09 1.99 5.960 54.67 34.76 6.370 16.09 0.09-21.29 0.61-4.29 0.28 11.0115 3.16 24.69 3.88 11.77 52.00 34.32 17.17 24.69 0.11-18.94 0.53-5.45 0.19 14.4316 3.50 24.67 2.52 8.040 62.67 35.94 17.13 24.67 0.11-19.40 0.50-6.09 0.79 2.02017 3.28 23.23 2.82 9.000 53.67 34.59 14.50 23.23 0.09-20.85 0.572019年12月14日星期一18 1.01 12.27 2.00 6.010 52.33 34.38 4.110 12.27 0.06-25.08 0.55-5.26 0.50 6.06019 2.84 23.06 3.47 10.80 58.00 35.27 14.23 23.06 0.09-20.60 0.52-5.66 0.12 18.1020 1.46 18.33 2.59 8.250 54.33 34.70 8.250 18.33 0.072019 - 01 - 28 00:00:0021 1.97 20.21 2.80 8.930 55.00 34.81 10.24 20.21 0.06-4.87 0.22 13.3122 2.85 20.90 2.85 9.100 56.33 35.01 11.09 20.90 0.11-19.57 0.542019 - 05 - 16 00:00:0023 3.90 24.72 3.51 10.910 60.33 35.61 17.22 24.72 0.13-17.52 0.51-5.87 0.11 19.5924 2.79 19.56 2.56 8.160 59.67 35.52 9.510 19.56 0.10-20.26 0.52-5.70 0.66 3.68025 3.63 22.93 2.63 8.390 57.33 35.17 14.01 22.93 0.09-20.81 0.502019 - 06 - 06 0.22 13.0526 3.25 22.83 2.58 8.240 58.67 35.37 13.85 22.83 0.11-19.53 0.51-5.83 0.21 13.5727 3.41 23.21 2.76 8.830 56.00 34.96 14.48 23.21 0.11-19.56 0.502019 - 07 - 20 00:00:00ux;xXwbx;x;i1; 2; 3::mv22秒第1页表4示出了计算的灰色关联因子的值。灰关联系数(GRC)和灰关联度(GRG),而由此产生的因素影响的工艺参数wj表示属性j的权重,其通常取决于决策者的判断或见表5。粗体值表示每个工艺参数的最佳水平。获得的主效应图提出的问题。Yiyo等人[30]报告称,第1页wj 1.使用表5中的值,如图5所示。 四、表4灰色关联度生成结果系数和等级。情景灰关联生成灰关联系数等级UTSCSHFSISMWrUTSCSHFSISMWrXo1.001.001.001.001.001.001.00––––––––10.250.000.380.480.290.390.360.40.330.450.490.410.450.440.4220.540.290.620.400.350.110.290.520.410.570.450.440.360.410.4530.710.680.540.680.540.690.250.630.610.520.610.520.620.400.5640.610.240.250.620.280.590.170.560.400.400.570.410.550.380.4750.560.220.500.230.120.730.420.530.390.500.400.360.650.460.4760.700.450.210.490.320.570.380.620.480.390.500.420.540.450.4970.810.460.540.721.000.861.000.730.480.520.641.000.781.000.7380.070.070.250.160.650.920.310.350.350.400.370.590.860.420.4890.600.450.420.370.750.780.250.550.470.460.440.660.700.400.53100.830.570.460.700.430.820.140.740.540.480.620.470.730.370.56110.550.550.620.730.680.820.280.530.530.570.650.610.740.410.57120.870.240.340.990.960.80.020.790.400.430.970.930.710.340.65130.210.460.420.750.400.000.220.390.480.460.670.450.330.390.45140.200.000.340.310.591.000.310.380.330.430.420.551.000.420.50150.841.000.001.000.950.620.180.761.000.331.000.910.570.380.71160.920.361.261.000.880.410.630.860.442.050.990.810.460.570.88170.870.520.210.880.660.790.170.790.510.390.810.590.710.380.60180.000.010.040.000.000.680.480.330.340.340.330.330.610.490.40190.760.830.730.870.700.550.050.680.750.650.790.620.530.350.62200.270.400.290.490.400.380.310.410.450.410.490.450.450.420.44210.490.510.380.640.190.810.230.500.510.450.580.380.730.390.50220.770.540.540.690.860.670.940.680.520.520.620.780.600.890.66231.000.851.001.001.170.480.001.000.771.001.001.530.490.330.87240.750.380.930.590.750.540.570.670.450.870.550.660.520.540.61250.950.420.660.860.660.420.230.900.460.590.780.600.460.400.60260.860.390.810.850.860.490.220.790.450.730.770.780.500.390.63270.900.490.500.880.860.410.210.830.500.500.800.780.460.390.61总i2-ninJ. Abutu等人 /工程科学与技术,国际期刊21(2018)787-797793表5工艺参数的合成因子效应(平均GRG)。因子一级(-2)二级(-1)三级(0)四级(+1)5级(+2)MP0.59670.55640.61630.56100.3976Mt0.62360.48520.60850.63210.4411CT0.50400.52770.59750.58970.6596HTT0.87480.50880.56210.60850.6077见图4。 因子效应图。从图4中可以观察到,使用14MPa的模制压力、160 °C的模制温度、12分钟的固化时间和1小时的热处理时间的最佳工艺参数可以获得性能最佳的贝壳增强型制动衬块。3.4. 方差分析(ANOVA)采用方差分析法确定工艺参数对摩擦材料质量特性的显著影响在99%置信水平下,使用α= 0.01的显著性水平进行该分析。使用方程计算平方和(SS)。而自由度(DOF)、均方(MS)、年龄贡献百分比(P)和f值的值也在表6平方和SS平方和Xy1y 2平方和1; 2; 3:::::::::;27平方和23平方和1/1具有最高的显著性效应,贡献百分比(p值)分别为42.64%、32.23%和37.18%。 此外,表1中示出了弯曲强度和冲击强度9和10表明热处理时间(HTT)具有最高的显著性效应,p值分别为33.87和33.07%。 如表11和12中所示的摩擦学特性(摩擦系数和磨损率)的值受固化时间(CT)的影响最大,因为其显示百分比贡献分别为24.26%和55.23%。所有因素对摩擦材料性能的影响都是显著的,因为它们的p值>0.010(1%)。3.5. 回归分析得到了各输出变量的回归模型使用MINITAB 17软件。这种经验建模技术可用于预测制动片的性能最优其中,N =观察次数(N = 27),y =第i个样本表6 -8所示的极限拉伸、压缩和硬度的ANOVA表明,模塑压力(MP)根据灰色关联分析得到的值(MP为14 MPa,MT为160 °C,CT为12,HTT为1 h),如图所示。 4的摩擦系数,得到了最佳性能的贝壳增强摩擦材料。表6UTS的ANOVA因子DOFSSMSFP(%)MP47.7291.93220.71242.64Mt44.4961.12412.04824.80CT41.9080.4775.113010.53HTT43.0610.7658.202816.89误差100.9330.0935.147总2618.130.697100794J. Abutu等人/工程科学与技术,国际期刊21(2018)787表7抗压强度的ANOVA。因子DOFSSMSFP(%)MP41.7490.43714.0132.23Mt41.3620.34110.9125.1CT40.5380.1344.3069.912HTT41.4650.36611.7327.00误差100.3120.0315.754总265.4260.209100表8硬度方差分析。因子DOFSSMSFP(%)MP455.6113.90122.5437.18Mt420.45.18.2713.64CT412.083.02064.8988.078HTT455.3213.8322.4336.98误差106.1670.61674.123总26149.65.7529100表9弯曲强度的ANOVA。因子DOFSSMSFP(%)MP4100.0425.0127.05125.62Mt4125.8131.4534.0232.22CT423.0695.7676.2385.909HTT4132.2533.0635.76133.87误差109.24540.9252.368总26390.4115.02100表10冲击强度的ANOVA。因子DOFSSMSFP(%)MP40.001820.0004556.52818.72Mt40.0025830.0006469.26526.57CT40.0014070.0003525.04714.47HTT40.0032150.00080411.5333.07误差100.0006970.00006977.169总260.0097220.000374100表11摩擦系数的ANOVA因子DOFSSMSFP(%)MP40.01140.002911.11624.02Mt40.0140.003513.60529.4CT40.01150.002911.22924.26HTT40.00810.0027.827816.92误差100.00260.00035.402总260.04760.00183100表12磨损率的ANOVA。因子DOFSSMSFP(%)MP41.3320.333115.6114.93Mt41.5180.379617.7917.01CT44.931.232557.7655.23HTT40.9320.23310.
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