拉伸试验测量结果不确定度评定

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1、拉伸试验测量结果不确定度评定1.过程概述：1.1方法及评定依据JJF1059-1999测量不确定度评定与表示JJG139-1999拉力、压力和万能试验机机定规程GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法JJF1103-2003万能试验机计算机数据采集系统评定1.2环境条件试验温度为18℃，湿度40%。1.3检测程序金属材料的室温拉伸试验抗拉强度检测时，首先根据试样横截面的种类不同测量厚度、宽度，计算截面积S0；然后用WAW-1000C微机控制电液伺服液压万能试验机以规定速率施加拉力，直至试样断裂。在同一试验条件下，试

2、验共进行10次。2拉伸试验测量结果不确定度的评定评定Q235钢材以三个试样平均结果的抗拉强度和塑性指标的不确定度使用10个试样，得到测量结果见下表1。实验室标准偏差按贝塞尔公式计算式中：表1重复性试验测量结果编号试样尺寸上屈服强度ReHMPa抗拉强度RmMPa规定塑性延伸强度RP0.2MPa断后伸长长度mm断后伸长率A%断面收缩率Z%ab119.0010.1026047526015.503151.5219.109.8925947225816.3232.550.5319.1010.2025546825615.2030.005

3、1.00419.2010.0025947725916.0032.0049.50519.0010.2025947026015.5031.0050.50619.0010.0026247026115.2030.5051.00719.0010.1026047025915.3030.553.00819.0010.0026247026315.2030.5051.50919.0010.1226247526215.3832.5052.501019.1010.2826347426316.3830.0051.00平均值260.1472.126

4、0.115.59831.0551.20标准差Sj2.3312.9612.2340.9561.005相对标准偏差0.896%0.627%0.859%3.079%1.964%2.1抗拉强度不确定度评定数学模型Rm=Fm/Sorel(Rm)=式中：Rm—抗拉强度Fm—最大力S0—原始横截面积rep—重复性Rmv—拉伸速率对抗拉强度的影响2.1.1A类不确定度分项rel（rep）的评定本例评定三个试样测量平均值的不确定度，故应除以。rel（rep）=＝=0.362%2.1.2最大力Fm的B类相对不确定度分项rel（Fm）的评定（1

5、）试验机测力系统示值误差带来的不确定度rel（F1）万能试验机为1.0级，其示值误差为±1.0%，按均匀分布考虑K=则：rel（F1）=（2）标准测力仪的相对标准不确定度rep（F2）使用0.3级的标准测力仪对试验机进行鉴定，JJG144-1992中给出了R=0.3%。则其相对标准不确定度为：rel（F2）=（3）计算机数据采集系统带来的相对标准不确定度urep（F3）根据JJF-2003计量技术规范中给出，计算机数据采集系统所引入的B类相对标准不确定度为0.2%。rel（F3）=0.2%（4）最大力的相对标准不确定度分项

6、rel（Fm）rel（Fm）==0.620%2.1.3原始横截面积S0的相对标准不确定度分项rel（S0）的评定：根据GB/T228-2002标准中，测量原始横截面积时，测量每个尺寸应准确到±0.5%。S0=ab=+(1)测量宽度a引入的不确定度＝(1)测量厚度b引入的不确定度＝则=+＝0.578%2.1.4拉伸速率影响带来的相对标准不确定度分项试验得出，在拉伸速率变化范围抗拉强度相差10MPa，所以拉伸速率对抗拉强度的影响为±5MPa，按均匀分布考虑：（Rmv）=rel（Rmv）=2.1.5抗拉强度的相对合成不确定度标准

7、不确定度分项不确定度来源相对标准不确定度rel（rep）测量重复性0.362%rel（Fm）最大力0.620%试样原始面积0.578%rel（Rmv）拉伸速率0.611%crel(Rm)=＝＝1.106%2.1.6抗拉强度的相对扩展不确定度取包含概率p=95%，按K＝2Urel(Rm)＝k·crel(Rm)Urel(Rm)＝2·1.106%＝2.212%2.2上屈服强度不确定度评定数学模型Rm=FeH/S0rel(REh)=式中：REh—上屈服强度FEh—上屈服力S0—原始横截面积rep—重复性RmHv—拉伸速率对上屈服强

8、度的影响2.2.1A类不确定度分项rel（rep）的评定本例评定三个试样测量平均值的不确定度，故应除以。rel（rep）=＝=0.517%2.2.2上屈服力FEh的B类相对不确定度分项rel（FEh）的评定（1）试验机测力系统示值误差带来的不确定度rel（FEh1）万能试验机为1.0级，其示值误差为±1