力学性能测量不确定度评定中的几个实例

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1、力学性能测量不确定度评定推荐方法说明邓星临1.概述金属力学性能是金属在力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力—应变关系的性能。由于作用力特点的不同，如力的种类、施力方式、应力状态等的不同，以及所处环境的不同，使金属在受力后表现出各种不同的行为。在诸多影响因素中，有些因素对性能的影响比较容易量化，有些则不然。金属力学试验测量结果不确定度评定的专业性和针对性很强。它不仅要求有测量不确定度的理论和必要的数学基础知识，还需要掌握试验方法和试验标准，了解设备的计量检定规范，以及标准物质等综合知识，这些更增加了金属力学试验测量结果不确定度评定的难度。编写原则根据CNAL/

2、AR11:2006《测量不确定度政策》中“遵循国际规范的相关要求，与国际相关组织的要求保持一致”和“目标明确、重要先行、循序渐进”原则。编写了中国金属学会推荐JJF1059-1999的规定，把重点放在各不确定度分量的量化上。2.1考虑仪器误差时，既不考虑实际检定的结果，也不采用检定结果的修正值进行修正。而是采用仪器的最大允差。因此，其评定结果适用于最一般的情况。2.2省略了自由度的计算，从而减少了一半的工作量，使我们能够集中精力对各不确定度的分量进行量化。2.3由于省略了自由度的计算，包含因子的选择也简化。扩展不确定度对应于95%置信水平下，包含因子一律选k=2。2.4

3、由于力学性能试验是破坏性试验，其特殊性是同一点不可能重复测量，测量包含了试样均匀度的影响。当A类不确定度分量对合成不确定度贡献较大时n不宜太小，(绝对不可以不考虑)在“金属材料拉伸试验测量结果不确定度评定”中采用了25个试样。为了示范评定A类不确定度中的合并样本标准差，在“金属洛氏硬度试验（HRC）测量结果不确定度评定”中采用了3个样本。绝大多数项目的A类不确定度评定都是采用5或6个测量点为测量列，并用极差法来计算标准偏差。2.5一部分方法最后加入了讨论，将不确定度评定与能力验证结果相比较。该部分仅仅是为读者提供参考，并非是对评定不确定度的要求。3.几个不同类型：3.1

4、与拉伸试验性能相关的试验CSM01010201－2006金属材料室温拉伸试验测量结果不确定度评定CSM01010202－2006金属拉伸杨氏模量(静态法)测量结果不确定度评定CSM01010203－2006钢绞线弹性模量测量结果不确定度评定CSM01010204－2006金属薄板和薄带塑性应变比(r值)测量结果不确定度评定⑴各种参数都有明确的物理公式作为数学模型。⑵拉伸试验机力值的不确定度分项都是通过标准测力仪进行检定来评定的。⑶在B类不确定度分量的量化过程中，由于测量方法和条件的限制，测量的结果往往不是由量具的误差决定的。也就是说合乎要求的量具仅仅是达到技术文件规定的

5、保证。⑷在进行标准不确定度合成时，考虑输入量之间的相关性。3.2夏比冲击试验CSM01010205－2006金属夏比冲击试验测量结果不确定度评定由于国内外对冲击试验量值传递还没有最后定论，本方法仅仅是根据能力验证试验，对冲击满意值95%置信概率分布范围的评估。这符合不确定度的概念。因此其评定结果是代表冲击试验机的总体情况。3.3硬度试验CSM01010206－2006金属洛氏硬度试验(HRC)测量结果不确定度评定CSM01010207－2006金属布氏硬度试验测量结果不确定度评定CSM01010208－2006金属维氏硬度试验测量结果不确定度评定CSM01010209－

6、2006金属里氏硬度试验测量结果不确定度评定金属硬度试验测量不确定度的评定是通过标准硬度块间接检定的模式进行的。有一个值得特别指出的一点是，在评定测量重复性和检定重复性时是采用标准硬度块进行测量的同一测量列。我们认为使用标准硬度块进行试验，也代表测量，由于其均匀性好，可以避免将试样的不均匀带入到重复性中。二者的区别是，检定是五点平均值，测量是根据报结果的要求来定。力学性能测量不确定度评定中的几个问题1,B类不确定度分量的量化是根据量具还是依据技术文件规定的问题2,拉力试验力值的测量不确定度分量评定3,不确定度的A类评定4,力学性能试验中不确定度分量的相关性5,引伸计带来

7、的不确定度分项评定中的问题6,金属硬度试验测量不确定度评定中的几个问题1.B类不确定度分量的量化是根据量具还是依据技术文件规定的问题JJF1059-1999文件8.2中指出：“在工业、商业等日常的大量测量中，有时虽然没有任何明确的不确定度报告，但所用的测量仪器是经过检定处于合格状态，并且测量程序有技术文件明确规定，则其不确定度可以由技术指标或规定的文件评定。”⑴拉伸试样横截面积的测量在量化此分量时多数人是根据千分尺的最大误差。有的人则进行反复测量。在测量时无法得知试验后的断裂位置；GB/T228-2002标准中试样的加工除规定了尺寸公差外