Page 30 - 理化检验-物理分册2019年第五期
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吴芳堤, 等: 金属材料洛氏硬度与抗拉强度的相关关系


                                             [ 4 ]
            出来的相关系数也不一定恰好等于 0 .                                { r >r 1-a / 2 n-2 )}, 其中样本量 n 为 16 , a 为显
                                                                          (
            2.3  相关系数的检验                                       著性水平, r 1-a / 2 n-2 ) 是检验相关系数的临界值,
                                                                             (
                 抗拉强度服从正态分布 N ( u , σ ), 假设检验的                 其值可以从表 2 查到. H0 ∶ ρ =0 是指, 假设真实
                                                                             [ 2 ]
                                            2
            基本思想是: 根据所获得的样本, 运用统计 分析方                          的相关系数等于 0 , 即洛氏硬度与抗拉强度两个变
            法, 对总体 X 的某种假设 H0 做出接受或拒绝的判                        量不相关, 也即不存在线性关系. H1 ∶ ρ ≠0 是指, 当
            断.真 实 的 相 关 系 数 为        ρ ,假 设 H0∶ ρ =0 ,         洛氏硬度与拉伸强度不存在线性关系被拒绝时, 相
            H1 ∶ ρ ≠0 , 已经给出了检验法则, 其拒绝域为: W =                  反的两个变量就存在线性关系              [ 4 ] .
                                                  表 2  检验相关系数的临界值表
                                       Tab.2 Criticalvaluetablefortestin g coefficientsofcorrelation
                n-2      a=5%       a=1%       n-2       a=5%       a=1%       n-2       a=5%       a=1%
                 1        0.997      1.000      16        0.468      0.590      35       0.325       0.418
                 2        0.950      0.990      17        0.456      0.575      40       0.304       0.393
                 3        0.878      0.959      18        0.444      0.561      45       0.288       0.372
                 4        0.811      0.917      19        0.433      0.549      50       0.273       0.354
                 5        0.74       0.874      20        0.423      0.537      60       0.256       0.325
                 6        0.707      0.834      21        0.413      0.526      70       0.232       0.302
                 7        0.666      0.798      22        0.404      0.515      80       0.217       0.283
                 8        0.632      0.765      23        0.396      0.505      90       0.205       0.267
                 9        0.602      0.735      24        0.388      0.496      100      0.195       0.254
                10        0.576      0.708      25        0.381      0.487      125      0.174       0.228
                11        0.553      0.684      26        0.374      0.478      150      0.159       0.208
                12        0.532      0.661      27        0.367      0.470      200      0.138       0.181
                13        0.514      0.641      28        0.361      0.463      300      0.113       0.148
                14        0.497      0.623      29        0.355      0.456      400      0.098       0.128
                15        0.482      0.606      30        0.349      0.449     1000      0.062       0.081
               单个洛氏硬度与平均洛氏硬度之差以及单个抗                           L yy 表示
                                                      表示
                                                                                              2
                                                                                                   2
                                                                                      2
                                                                              y i -y
                                                                                                    /
            拉强度与平均抗拉强度之差的乘积之和用 L x y                                L yy = ∑  (    G )  = ∑ y i -T y n    ( 4 )
                                    G
                     L x y = ∑ ( x i -x )(   G )                  代入数据可得 L yy =22980.51 .
                                       y i -y =
                                                                   相关系数r 的计算公式还可表示为
                                         /
                           ∑ x i y i -T x T y n        ( 2 )
                                                                                     L xy
                                                                               r=                         ( 5 )
                        16         16
                                       ,
                            ,
            式中: T x =     x i T y =  y i 因此T x = 432 , T y =                        L xx L yy
                       ∑          ∑
                       i = 1      i =1
                                                                  代入数据可得r=0.78 .
            14296.95 .
                                                                   查阅表 2 检验相关系数的临界值, 对于n=16 ,
                 代入数据可得 L x y = 945.17 .
                                                              n-2=14 , 在 显 著 性 水 平 a=0.05 时 的 临 界 值
                 计算洛氏硬度及抗拉强度的平方和及其乘积的
                                                              r 1-a / 2 n-2 ) =r 0.975 14 ) =0.497 , 由于计算得出的
                                                                                 (
                                                                    (
                                        2
                    2
            和:  ∑  x i =11728.28 ,  ∑ y i =12798154.22 ,      r>0.497 , 即试验计算得到的数据落在拒绝域区域,
            ∑  x i y i = 386962.82 .                           因此拒绝原假设 H0 ∶ ρ =0 , 选择备择假设 H1 ∶ ρ ≠
                                                              0 , 即洛氏硬度与抗拉强度存在正线性相关关系.
                 单个洛氏硬度与平均洛氏硬度之差的平方和用
            L xx 表示                                           3 洛氏硬度与抗拉强度的一元线性回归方程
                                 G
                                            2
                                    2
                                                 2
                  L xx = ∑ ( x i -x ) = ∑ x i -T x n   ( 3 )       一元线性回归方程的表达式为: ^ y=a+bx , ^
                                                  /
                                                                                                           y
               代入数据可得 L xx=64.28 .                             为回归值, 实际的值 y 与^ y 之间存在偏差, 求得的
                 单个抗拉强度与平均抗拉强度之差的平均和用                          线性方程与真实的线性方程的偏差越小越好, 即残
                                                                                                        3 0 3
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