Xuất phát từ mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của ñề tài Luận văn, phương pháp tiến hành các bước thí nghiệm ñược ñề ra dựa trên cơ sở khoa học như sau:
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệở các chếñộ hàn nổ khác nhau ñối với phôi bimetal thép – hợp kim nhôm ñến ñộ bền bám dính hai lớp khi kéo dứt ñược thực hiện bằng thử phá huỷ mẫu bimetal, ñồng thời với các nghiên cứu tính chất mối hàn nổ – bằng phân tích cấu trúc thô ñại và cấu trúc tế vi vùng biên giới liên kết kim loại giữa lớp thép và lớp hợp kim nhôm trên các mẫu ñược lấy từ các vị trí khác nhau trên tấm bimetal sau hàn nổ bằng các phương pháp kim tương học.- Xử lý các số liệu thí nghiệm thu nhận ñược bằng phương pháp thống kê toán học thực nghiệm [17, 18] cho phép làm rõ hơn ảnh hưởng riêng biệt cũng như ñồng thời của các thông số công nghệ nổ và nhiệt luyện mẫu bimetal thí nghiệm thu nhận ñược ñến ñặc tính sóng liên kết kim loại giữa hai lớp ñược hình thành và sự thay ñổi biên ñộ và bước sóng tuỳ theo chếñộ hàn nổ, cũng như ứng xử của ñộ bền bám dính hai
lớp tại các ñiểm nút quy hoạch thực nghiệm và nhiệt luyện.
Phương pháp xử lý bằng thống kê toán học các số liệu thực nghiệm nhận ñược bởi các phép ño thực tế trên các mẫu thu nhận ñược khi thí nghiệm dựa trên cơ sở tính toán giá trị trung bình của từng ñặc tính lựa chọn riêng biệt ñể khảo sát ( x ), phương sai lựa chọn (dispersy: S2X), ñộ lệch quân phương hay thường gọi là sai số tiêu chuẩn ( SX) và sai số tích luỹ (∆XΣ) như sau:
1). Nếu X là giá trịño, thì: X = (a ±θ) (3.7) ởñây: a – sốño của X; θ – sai số của dụng cụ ño; x – chỉ số ký hiệu thông sốño.
Sai số tương ñối trong trường hợp này là: δx / a (3.8) Ví dụ: khi hàn nổ sai số tương ñối của các thông số công nghệñược xác ñịnh như sau:
δh = δhO + δH = θhO/ hO + θH/ H ; (3.8) δr = δρO + δρ1 + δH + δδ1 = θρO/ ρO + θρ1/ ρ1 + θH/ H + θδ1/ δ1 (3.10) ởñây: θρO, θρ1, θhO, θH, θδ1 – sai số dụng cụ ño khi xác ñịnh mật ñộ thuốc nổ và mật ñộ tấm kim loại hàn, khe hở ban ñầu, chiều dày lớp thuốc nổ và chiều dày tấm kim loại hàn tương ứng.
2). Khi ñó: giá trị sai số tuyệt ñối của các thông số h và r là: ∆h = δh.h ; (3.11)
∆r = δr.r (3.12) ðộ bền bám dính hai lớp bimetal khi thử phá hủy mẫu tròn bằng phương pháp kéo dứt theo sơñồ cho trên hình ñược xác ñịnh theo biểu thức: X = 4.P / π (D2 – d2) (3.13)
ởñây: X - ðộ bền bám dính hai lớp kim loại; P – Lực phá huỷ mẫu (theo máy khi thử);
ñịnh ñộ bền bám dính hai lớp bimetal. Sai số tuyệt ñối trong trường hợp này ñược xác ñịnh theo công thức [16]:
∆X = X . δX ; δX = {(θ2P / P2 ) + (θ2d / d2 )}0,5 (3.14) trong ñó: θP , P – Sai số dụng cụño và giá trị trung bình của lực phá huỷ mẫu; θd , d – Sai số dụng cụ ño và giá trị trung bình của ñường kính trong mẫu thử.
3). Bước tiếp theo là xác ñịnh giá trị trung bình yếu tố lựa chọn:
1 / n i i X X n = =∑ n =1, 2, 3,... (3.15) 4). ðộ lệch quân phương: 1) (n X Xi S n 2 x =∑ − − = / ) ( 1 2 _ i ; n = 1 , 2 , 3 ... (3.16) 5). Sai số tiêu chuẩn:
Sx= ∑ = − − = n 1 i i 2 x X X n-1) S ( )2/( ; n = 1 , 2 , 3 ... (3.17) 6). Tổng sai số tích luỹ: ∆XΣ = {[t∝(k).S2X]2/ n 0,5 + ∆X 2}0,5 (3.18) ở ñây: n – Số thí nghiệm song song trong mỗi một ñiểm nút quy hoạch thực nghiệm;
t∝(K) – Hệ số Student với mức ñộ có nghĩa, thường chọn: α = 0,95 ÷ 0,99; k = n – 1 là số bậc tự do.
Việc tính toán xử lý các số liệu thống kê toán học thực nghiệm ñược thực hiện theo quy hoạch N = 33 = 27. Sau ñó cần tìm ñược khoảng tin cậy khi ñánh giá giá trị trung bình tổng XO và tiêu chí chuẩn σO. Với giá trị cho trước của mức ñộ có ý nghĩa α = 0,95 và số bậc tự do k = n – 1, các giá trị cần tìm của ñánh giá tổng hợp ñược xác ñịnh theo công thức sau:
0 . . t S t S X X X n n α α − < < + ; S − Z1. S < σ0< S + Z2.S (3.19) trong ñó: tα, Z1, Z2 − các giá trị theo bảng chọn lấy từ Phụ lục 2 và Phụ lục 10 công trình [18].
Kiểm tra tiên ñề về sự ñồng nhất của hai giá trị trung bình lựa chọn trong thực nghiệm với những giá trị khác nhau của thông số công nghệ ñược khảo sát ñược thực hiện thông qua tiêu chí Student với ñiều kiện bằng nhau của phương sai lựa chọn và số lượng thí nghiệm: n > 25:
t = (| X1 – X2|) / S X ; S X = {[S21 / n1] + [S22 / n2]} 0,5 (3.20) Với giá trị nhận ñược của t và chọn [18]: k = 11 + n2 – 2. Nếu như xác suất P (| t | ≥ t1 rất nhỏ, tức là P ≤ 0,05), thì tiên ñề về sự khác biệt không lớn ñến mức ñáng kể của các giá trịñó không chấp nhận.
Trong trường hợp nếu như P (| t | t1 ) là giá trị ñủ lớn, tức là P > 0,05, thì có thể kết luận về sự ñồng nhất của các giá trị trung bình lựa chọn ñược chấp nhận.