试验误差分析.ppt

实验误差分析，报告者：流* *，学号：* * * *，报告提纲，1，2，错误的基本概念，阅读文献，1，错误的基本概念，对，真：特定1)理论真理：例如，三角形的三个内角之和为180，相同测量单位本身的差异为0，自己的比例为1。(2)协议true:国际测量会议规定的7个单位的强度值总计可视为协议true值。(3)相对true:在使用较高一级的装置验证较低一级的装置时，特别是较高一级的装置和较低一级的装置的错误率(1/3至1/120)可能被视为后者的相对true值。平均值、1、误差的基本概念、平均值：综合反映特定条件下实验值的一般水平，因此科学实验经常将多个实验值的平均值用作实际值的近似值。算术平均加权平均代数平均几何平均和平均、算术平均、平均、算术平均是最常用的平均之一。n个实验值(x1、x2、xn)的情况下，算术平均值为，加权平均值，平均值，如果测试值集是通过其他方法获得的，或由其他实验者获得的，则可以使用加权平均值来强调此数据集中其他值的准确度和可靠性不一致，高可靠性。n个实验值(x1、x2、xn)，则加权平均值为、样式中的w1、w2、wn表示与各个实验值相对应的权重。加权平均值、平均值和实验值的权重是相对的，因此可以是整数、分数或小数。可以使用以下方法加权测试值：1)如果尝试次数很多，可以将权重理解为测试值Xi出现在较大总测量数中的频率ni/n。2)如果测试值测试值是在相同的实验条件下获得的，但来源不同的组，则加权平均值计算的Xi表示每个组的平均值，wi表示每个组的尝试次数。3)权重是根据绝对误差的平方反比确定的。代数平均值、平均值、实验数据的分布曲线具有代数特性时，应使用代数平均值。如果两个数字x1，x2，都是正数，则对应的代数平均值为，几何平均值，平均值，n个正测试值(x1，x2，xn)的情况下，如果相应的几何平均值为：上两侧均剔除对数，实现值：可见，实验值集获得对数的结果数据的分布曲线更对称，则建议使用几何平均值。调整平均值，平均值，n个正测试值(x1，x2，xn)的情况下，相应的调整平均值为，显示调整平均值是测试值的倒数算术平均值的倒数，经常在与某些量的倒数相关的情况下使用。误差、1、误差的基本概念、误差：考试中实验仪器的精度限制、实验方法的不完善、科研人员认识能力的不足、科研水平的限制等原因，导致实验中取得的实验值与其振幅不一致的矛盾，从数值上表现出来。绝对误差相对误差算术平均误差标准误差，误差，绝对误差，实验值和真值之间的差值称为绝对误差。也就是说，绝对误差=实验值-真绝对误差反映了实际值偏差的大小，该值可以为正数，也可以为负数。通常说的误差通常意味着绝对误差。误差，相对误差，绝对误差在一定的条件下能反映实验值的准确程度，但还不完全。因此，为了判断实验值的准确性，还出现了必须考虑实验值本身大小的相对误差。如果将误差、算术平均误差、实验值Xi和算术平均之间的偏差设置为di，则算术平均误差定义为：求算术平均误差时，偏差di可以是正值或负值，因此采用绝对值。误差，标准误差，标准误差也称为均根误差，标准偏差，简称标准偏差。在实际科学实验中，实验次数通常称为样品标准差，定义如下：标准差通常表示实验值的精度，标准差越小，实验数据的精度越高。，2，通过文件阅读、理论分析和实验研究，从薄膜材料、试样加工、拉伸试验和模拟测试四个角度，研究了薄膜材料在空间环境中力学性能下降测试的误差原因和影响。在有限承载能力条件下全面提高航天器的性能是航天器开发工作的重要发展方向。具有成本低、存储容量小、重量轻、稳定性等优点的轻量化展开结构，在现有结构中实现难以实现的性能，成为空间研究和开发的热点。薄膜材料不仅是航天器展开结构的重要组成部分，还是航天器热控系统暴露热控涂层的主要基质材料。但是长期直接暴露在宇宙飞船表面，薄膜材料受到宇宙环境复合作用的威胁，其机械性质退化，甚至失效。背景，文章以目前宇宙飞船上广泛使用的聚酰亚胺(PI)薄膜的质子辐照地面模拟测试研究为对象，从材料本身性能、试样处理、机械性能测试和测试参数控制等角度，研究误差对机械性能评价测试可能产生的影响，并提供了控制措施。引起误差的原因，引起宇宙薄膜材料力学性能评价的错误原因主要是1)薄膜材料试样处理质量；2)薄膜本身的微观结构；3)空间环境实验参数；4)拉伸试验参数。误差分析、薄膜材料样品加工质量薄膜材料测试样品可能有在加工过程中切边的毛刺、微裂纹等，从而在拉伸过程中毛刺所在处断裂，拉伸产生很大误差。薄膜本身的微观结构在生产聚合物薄膜时宏观上的薄膜轧制方向不同，因此小尺度聚合物的分子链排列和扩展方向也不同。这可能导致薄膜的物理和化学特性在不同的方向上发生变化。误差分析、空间环境实验参数的同时，空间环境效果地面模拟测试中采用了过度的加速倍率，会对薄膜材料的机械性能拉伸产生重大影响；另一方面，温度的选择会给实验结果带来很大的差异，主要是因为温度会对薄膜材料的分子结构或键能产生一些变化。拉伸试验参数拉伸速度会影响薄膜的机械性能。同时，如果拉伸试验装置的上下夹具不在一个平面上，或者样品拉伸方向有一定的倾斜角度，则机械特性的拉伸可能会发生错误。误差评价，轧制方向不同，因此微相聚合物的分子链排列在不同方向扩展，沿各方向上的机械性质也可能不同。未调查的PI薄膜平行拉伸(y方向)和垂直拉伸(x方向)的比较测试。图1拔模方向图1。垂直拉伸；等效伸展；3.滚动方向，1。薄膜各向异性引起的误差，误差评估，表1垂直和平行方向拉伸试验结果比较，1。薄膜各向异性引起的误差，误差评估，1。薄膜各向异性产生的误差，平行方向上的最大载荷张力为F1，垂直方向上的最大载荷张力为F2，实际张力方向和平行方向上的角度为，f1 F2，理论张力为：当时张力的理论最大值为：误差评估，1。薄膜各向异性产生的误差，图2薄膜张力分析图，误差评价，2。模拟测试误差、模拟测试的主要参数包括加速度比例选择、调查均匀性控制、温度选择和控制。以实验温度对PI薄膜材料力学性能影响的研究为例，质子辐照注入总量为51014p/cm2，通量为6.34109p/cm2/s。分别在-30c、15c、55c下进行调查，调查后薄膜材料拉伸强度和断裂伸长率的变化如图3所示。，错误评估，2。模拟测试错误，图3温度对PI薄膜材料力学性能下降的影响，错误评价，2。基于模拟测试错误，15 温度下质子调查PI薄膜测试结果，-30 和55 温度环境下PI薄膜拉伸强度的绝对误差分别为1.81%和3.8%，断裂伸长率的绝对误差分别为0.68%和0.81%。但是在宇宙环境中，宇宙飞船往往处于高低温交变环境中，高温和低温可以达到200 。因此，还需要进一步研究低温、低温和高低温交变对薄膜力学性能的劣化效应，尤其是低温对薄膜材料力学性能的影响。误差评估，3。薄膜材料拉伸试验误差、夹紧应力误差会导致拉伸过程中的应力集中，因为在样品加载过程中，样品平面可能不平行于上下夹具平面。增加到中断时，会发生三种情况：中间中断、从上钳边中断、从下钳边中断。图4薄膜材料拉伸断裂不同位置，误差评价，3。薄膜材料拉伸试验误差，中间部分断裂：断裂位置是上、下夹具的中间，基本上可以看到薄膜断裂的实际情况。Upper/lower fixture edge fault:在拉伸过程中，薄膜表面与upper-lower fixture表面不平行，导致薄膜表面扭曲，因拉伸过程中的应力集中而损坏，不反映薄膜断裂的实际情况。由于只有中间断裂才能反映薄膜机械性能下降的实际情况，因此在测试过程中，应使用中间断裂的薄膜样品张力值。误差评估，3。薄膜材料拉伸试验误差、薄膜拉伸方向和长度方向之间的角度假定薄膜样品的长度为l、宽度为b、厚度为d。拔模方向和薄膜样品位于同一平面上，与薄膜长度方向的角度为。薄膜样品具有f的拉力，并且必须是薄膜长度方向的拉力F1和接收张力方向垂直方向的横向剪切力F2的合力。例如：薄膜材料的理论拉伸强度0:误差评估，3，假设薄膜横截面上的力均匀。胶片材料拉伸试验误差在胶片上有一定的拔模角度，因此实际胶片拉伸强度薄膜材料拉伸试验误差，图5分析，倾角8点，小于1%和达到18%，达到5%的斜率25，误差因此控制相同的水平斜率小于18，所以如果斜率小于8，就可以忽略误差。结论，通过以上分析，可以采取措施，评估空间薄膜材料试样处理质量、薄膜本身的微结构、空间环境测试