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1、材料的抗拉强度测定l目的：测定材料的抗拉强度l步骤1：技术规定l测量程序l将样品材料加工成符合测量方法要求的圆柱形试件l按测量方法要求将试件安装在拉力试验机或万能试验机上，以授控速率施加拉向力，测量拉断试件所需的最大作用力l计算l试件的抗拉强度按下式计算式中：σ—抗拉强度，N/mm2A—截面积，mm2，对圆柱形试件而言，A=πd2/4d—圆柱形试件直径，mmF—拉力，NT—温度试验—应变率l步骤2：识别和分析不确定度来源l被测量抗拉强度的不确定度来源分析见图1Tσ图1抗拉强度测定的不确定度来源分析
2、F拉力试验机校准示值误差标准d重复性直径仪校准量块l不确定度来源分析l1）圆柱形试件截面积l影响圆柱形试件截面积的因素l直径计量仪器l校准及校准用的量块l测量重复性l计算格式中的4和л为准确数字，不会引入不确定度l2）拉力l影响拉力的因素l拉力试验机的等级l校准标准l示值读数误差l3）温度效应l在室温下进行拉力试验时，温度效应修正及其引入的不确定度可以忽略不计l4）应变效应l应变效应，即使在常温条件下，对某些金属材料的抗拉强度也是相当敏感的l为此，通常在试验规范和试验标准中，对应变速率的允许范围加以限
3、定l如果超出允许范围，则应估计由此引入的不确定度分量l本例假设应变效应修正及其引入的不确定度可以忽略不计l步骤3：不确定度分量评估l1）截面积标准不确定度评估l直径测量仪校准证书提供的不确定度为0.003mm，置信水平95%，包含因子k=2l校准证书提供的不确定度已包括校准所用的量块的不确定度ud,1=U/k=0.003/2=0.0015[mm]l试验证明，持证上岗人员多次重复测量的标准不确定度ud,2=0.005mml另外，在满足重复性条件和统计控制状态下，持证上岗人员一次测量直径，95%置信水
4、平的不确定度为0.01mm，包含因子为2l由此，估计的人员引入的标准不确定度为ud,2=U/k=0.01/2=0.005[mm]l两种方法的结果是一致的l圆柱形试件直径的标准不确定度为uc,d=(ud,12+ud,22)1/2=(0.00152+0.0052)1/2=0.0052[mm]l圆柱形试件直径测量值d=10.00mm，其相对标准不确定度为ucr,d=uc,d/d=(0.0052mm)/(10.00mm)=5.2×10-4l2）拉力标准不确定度评估l本例使用1.0级拉力试验机，供应商说明其示值
5、误差为±1.0%l示值在误差范围内均匀分布，示值误差引入的相对标准不确定度为ur,F1=0.01/31/2=0.58×10-2l拉力试验机用0.3级标准测力仪校准，测力仪的不确定度为0.3%，包含因子为2，则校准引入的相对标准不确定度为ur,F2=0.003/2=0.15×10-2l拉力试验机刻度盘量程上限为200kN最小分度为0.5kN，持证上岗人员可估读到0.2分度，即±0.1kN，本例在40kN处断裂，±0.1kN/40kN=±2.5×10-3l持证上岗人员读数极限误差为±2.5×10-3，在误
6、差范围内均匀分布，人员读数引入的相对标准不确定度为ur,F3=2.5×10-3/31/2=0.14×10-4l拉力的合成相对标准不确定度为ucr,F=(ucr,F12+ucr,F22+ucr,F32)1/2=6.2×10-2l步骤4：合成标准不确定度计算l抗拉强度σ的数学表达式为各参数联乘积，用相对标准不确定度计算比较方便l抗拉强度σ的合成相对标准不确定度为ucr,σ=(ucr,d2+ucr,F2)1/2=6.3×10-2l本例圆柱形试件在40kN处，直径测量值为10.00mm，则uc,σ=σuc
7、r,σ=509.3×6.3×10-2=3.2[N/mm2]l扩展不确定度计算l扩展不确定度等于包含因子乘以合成标准不确定度，取k=2，则U=kuc,σ=2×3.2=6.4[N/mm2]l报告测量结果l可采用以下之一方式报告测量结果lσ=509.3N/mm2，U=6.4N/mm2，k=2lσ=（509.3±6.4）N/mm2，k=2lσ=509.3（1+1.3%）N/mm2，k=2l502.9N/mlm2≤σ≤515.3N/mm2，k=2
