测量金属拉伸强度不确定度-1.doc

拉伸试验测量结果不确定度的评定 1. 拉伸试验测量结果不确定度的评定范例 拉伸强度是金属材料的重要力学性能指标，依据相关标准，对同批轧制的碳素结构钢（20）的抗拉强度测量的不确定度的评定进行了评定.1.1试验依据：金属材料拉伸检测标准GB/T228.1-2012金属材料室温拉伸试验方法。1.2 被测对象：碳素结构钢，圆形试棒，试棒标称原始直径10mm。1.3 测量仪器：WEW-600B电液式材料试验机，（计量检定合格证为1级，示值相对最大允许误差0.60），计量检定合格的数显0-300mm游标卡尺。1.4 环境要求：试验一般在1035的室温中进行，对温度要求的试验室温度应控制在235，本试验在20条件下进行。2.建立数学模型根据拉伸试验抗拉强度Rm计算公式其中： 抗拉强度 （Mpa）A 试件截面积 （mm2）d 试件直径 （mm）Fm 最大试验力 （KN ）3.测量不确定度来源分析测量不确定度通常由测量过程的数学模型和不确定度的传播律来评定. 根据数学模型及试验条件，本试验考虑的不确定度来源及评定方法见表1。 的不确定度可通过取适当的有效而忽略不计，本试验取3.1416.表1 不确定度来源及评定方法名称内容评定方法重复度U1抗拉强度重复性A试样直径U2测量的重复性A游标卡尺测量误差引入的不确定度B试验力值U3试验机的示值误差所引起的不确定度B校验试验机测量误差引入的不确定度B修约U4修约所引入的不确定度B4 标准不确定度分量的评定4.1 重复性引入的不确定度urep(Rm)相同条件下，在WEVV-600试验机上，按照GB/T228.1-2010标准连续标注测定10个同炉浇注的试棒，可认为是重复测定同一试样，测量结果列入表2：由表2可得：试验原始直径的样本平均直径d0=19.96mm，最大的样本均值Fm=134.15KN，抗拉强度样本均值Rm=429mm，可以算出本次试验的urep(Rm)=3.11MPa。表2 原始直径d0、最大力Fm和抗拉强度Rm序号12345678d0/mm19.98199.9319.9619.9419.9619.9419.9719.96Fm/KN132.92134.16133.90133.35134.35133.04136.24135.17Rm/MPa424430428427430426435432因此，抗拉强度重复性测量引入的相对标准不确定度为：；4.2 试样直径测量引起的不确定度分量的评定u2 圆柱形试样的标准直径为20mm，用0300mm数显游标卡尺测量；4.2.1 试样原始直径d0测量重复性带来的不确定度分量由测试人员在重复条件下对7号试样原始直径d0进行10次测量，测量数据见表3：表3 7号试样原始直径d0重复测量10次数据次数12345678910d0(mm)19.9519.9319.9419.9619.9519.9419.9319.9319.9119.95；标准差：；4.2.2 测量试样所用游标卡尺的误差引入的不确定度分量 测量试样所使用的0300mm游标卡尺，经计量合格极限示值误差为，即误差范围为，并且在此区间服从均匀分布，其引起的不确定度分量可用B类评定方法： 均匀分布式包含因子：；4.2.3 试样原始直径测量引入的不确定度 因为测量试样原始直径所使用的量的不确定度与测量重复性所引起的不确定度见间独立不相关，所以：；试样原始直径引入的相对标准不确定度为：；4.3 由试验力值测量引入的不确定度4.3.1 试验机的示值误差引入的不确定度 本次测试所使用的试验机的鉴定符合I级，服从均匀分布：，按B类方法进行评定，其相对标准不确定度为：；4.3.2 标准测力仪校准试验机引入的不确定度，检定本实验机及使用的标准测力仪最大允许误差为0.3级，该校准源的不确定度为0.3%，包含因子为2，由此引入的B类评定相对标准不确定度为：；4.3.3 试验力值测量引入的不确定度分量 因为试验机示值误差、标准测力仪校准试验机引入的不确定度2个不确定度来源彼此独立不相关，所以这2个试验力值测量的绝对标准不确定度可合成为：；4.4 修约引入的不确定度分量 按照GB/T228.1-2010规定，抗拉强度值修约至1MPa，分布区间半宽为0.5MPa，用由修约引入的相对标准不确定度为：；4.5 抗拉强度的标准不确定度的合成 抗拉强度的各不确定度分量见表4，因为重复性、试验力，试验原始直径和数据修约所引起的不确定度彼此相互独立不相关，所以：表4 不确定度分量卡拉强度相对标准不确定度分量结果（%）重复性0.725试样直径0.083试验力值0.650修约0.06