材料抗拉強度不確定度.

1、W3材料的靜拉伸強度測定 （數據引自測量不確定度評定與表示指南 ，中國計量出版社） 目的：測定材料的靜拉伸強度 步驟1技術規(guī)定 測量程序 將樣品材料加工成符合測量方法要求的圓柱形試件 按測量方法要求將試件安裝在拉力試驗機或萬能試驗機上, 測量拉斷試件所需的最大作用力 以授控速率施加軸向拉力（靜拉伸）， 計算 試件的靜拉伸強度按下式計算 F A T 式中：（T 靜拉伸強度，N/mm 2 A 截面積，mm2，對圓柱形試件而言, d圓柱形試件直徑，mm F 拉力，N T 溫度試驗 F4 F 22 d_d t 4 A= n d2/4 步驟2:識別和分析不確定度來源 被測量靜拉伸強度的不確定度來源分析見

2、圖1 圖1靜拉伸強度測定的不確定度來源分析 不確定度來源分析 1）圓柱形試件截面積 影響圓柱形試件截面積的因素 直徑計量儀器 校準用游標卡尺 測量重復性 計算公式中的4和沢為準確數字，不會引入不確定度 2）拉力 影響拉力的因素 拉力試驗機的等級 校準標準 示值讀數誤差 3 ）溫度效應 在室溫下進行拉力試驗時，溫度效應修正及其引入的不確定度可以忽略不計 步驟3:不確定度分量評估 1）截面積標準不確定度評估 直徑測量儀校準證書提供的不確定度為0.003 mm，置信水平95%，包含因子k=2 直徑儀校準證書提供的不確定度已包含游標卡尺的不確定度 Ud,i=U/k=0.003/2=0.0015 mm

3、試驗證明，持證上崗人員多次重復測量的標準不確定度 Ud,2=0.005 mm 另外，在滿足重復性條件和統計控制狀態(tài)下，持證上崗人員一次測量直徑，95%置信水平的不確 定度為0.01 mm，包含因子為 2 由此，估計的人員引入的標準不確定度為 ud,2=U/k=0.01/2=0.005 mm 兩種方法的結果是一致的 圓柱形直徑不確定度組合分量見表1 表1圓柱形直徑數據及其不確定度 序號 符量 符號 分量名稱 標準不確定度 u（xi）, mm 備注 1 Ud.1 量塊 0.0015 2 Ud,2 人員重復性 0.005 圓柱形試件直徑的標準不確定度為 Uc,d yju d,i ud,2Jo.001

4、5 20.005 20.0052 mm 0.0052 圓柱形試件直徑測量值d=10.00 mm，其相對標準不確定度為 0.00052 10 Uc,d Lt * 2)拉力標準不確定度評估 本例使用1.0級拉力試驗機，供應商說明其示值誤差為1.0% 示值在誤差范圍內均勻分布，示值誤差引入的相對標準不確定度為 Ur,F1 =0.01/ J3=0.58 X 10-2 拉力試驗機用0.3級標準測力儀校準，測力儀的不確定度為0.3%，包含因子為2,則校準引入 的相對標準不確定度為 ur,F2=0.003/2 =0.15 X 10-2 拉力試驗機刻度盤量程上限為200 kN最小分度為0.5 kN，持證上崗人

5、員可估讀到0.2分度，即 0.1 kN，本例在 40 kN 處斷裂， 0.1 kN/40 kN= 2.5X 10-3 持證上崗人員讀數極限誤差為2.5X 10-3，在誤差范圍內均勻分布，人員讀數引入的相對標 準不確定度為 Ur, F3=2.5 X 10-3/、3=1.4 X 10-3 與示值不確定度相比，按照三分之一原則，人員讀數不確定度可以忽略 拉力不確定度組合分量見表2 表2圓柱體直徑數據及其不確定度 序號 符量 符號 分量名稱 相對標準不確定度 u(Xi) 備注 1 ur.F1 示值 0.58X 10-2 2 ur, F2 測力計 0.15X 10-2 3 ur, F3 人員讀數 0.1

6、4X 10-3 可忽略 拉力的合成相對標準不確定度為 Uc,r,FJu；,r,F1 ur,F2 0.00582 0.001520.0062 步驟4:合成標準不確定度計算 圓柱形試件靜拉伸強度數據及其不確定度見表 表3靜拉伸強度數據及其不確定度 序號 符量 符號 參數名稱 數值 xi 標準不確定度 u(xi) 相對標準不確定度 ur(xi) 1 d 直徑 10.0 mm 0.0052 mm 0.00052 2 F 拉力 40000 N 一 0.0062 結果計算 圓柱形試件靜拉伸強度為 4F T7 40000 2509 .3 N/mm 2 10 擴展不確定度計算 靜拉伸強度b的數學表達式為各參數聯乘積，用相對標準不確定度計算比較方便 靜拉伸強度b的合成相對標準不確定度為 Uc,r() 2，r,F 2 u c, r, d x0.0062 20.00052 2 0.0063 N/mm 本例圓柱形試件在 40 kN處，直徑測量值為 10.00 mm，則 uc ()Uc,r () 509.3 0.00633.2 步驟5:擴展不確定度計算 擴展不確定度計算 擴展不確定度等于包含因子乘以合成標準不確定度，取k=2，則 U=k uc,b =2X 3.2=6.4N/mm 2 修約U=7N/mm2 步驟6:報告測量結果 修約b =509 N/mm 2 可采用以下之一方式報告測量結果 b