張 磊

(煙臺(tái)市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，山東 煙臺(tái) 264003)

通過分析不確定度分量進(jìn)行鋼筋斷后伸長率的整改

張 磊

(煙臺(tái)市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，山東 煙臺(tái) 264003)

通過對(duì)鋼筋斷后伸長率不確定度分量的計(jì)算，找到此次不確定度最大的影響分量后，對(duì)測(cè)量審核中存在可疑值的鋼筋斷后伸長率項(xiàng)目進(jìn)行整改。通過糾正此次鋼筋斷后伸長率中對(duì)測(cè)量不確定度最大的影響項(xiàng)目(試樣長度測(cè)量帶來的不確定度)后，再次進(jìn)行鋼筋拉伸試驗(yàn)測(cè)量審核，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度項(xiàng)目、斷后伸長率項(xiàng)目均得到滿意結(jié)果。

鋼筋；不確定度；試樣長度；斷后伸長率

某單位申請(qǐng)參加了北京中實(shí)國金國際實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證研究中心組織的熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗(yàn)的測(cè)量審核，包括抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長率三個(gè)項(xiàng)目。其中熱軋帶肋鋼筋的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度項(xiàng)目為滿意值，斷后伸長率項(xiàng)目存在可疑值。

由拉伸試驗(yàn)得出的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長率等力學(xué)性能指標(biāo)是材料工藝設(shè)計(jì)和驗(yàn)收的重要指標(biāo)，拉伸試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長率測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度與測(cè)試方法和測(cè)試裝置有著密切關(guān)系，對(duì)其不確定度進(jìn)行正確評(píng)定能夠找到對(duì)測(cè)試結(jié)果影響最大的因素[1-2]。對(duì)金屬材料拉伸試驗(yàn)測(cè)量不確定度的評(píng)定已有不少相關(guān)文獻(xiàn)，但對(duì)于不確定度評(píng)定中各成分量的取舍、評(píng)定方法和評(píng)定范圍選擇的研究并不多見。本文通過對(duì)斷后伸長率不確定度分量的評(píng)定，對(duì)影響因素進(jìn)行分析，舍棄不足以影響測(cè)量結(jié)果的部分，有針對(duì)性的對(duì)斷后伸長率的測(cè)試進(jìn)行整改。

1 熱軋帶肋鋼筋的斷后伸長率(A)測(cè)量不確定度分析

從測(cè)量審核數(shù)據(jù)來看，鋼筋的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)均為滿意結(jié)果，且偏離小，故鋼筋斷后伸長率偏低不應(yīng)是拉伸過程中的操作問題。針對(duì)這次測(cè)量審核結(jié)果，相關(guān)部門負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人和相關(guān)檢測(cè)人員深入調(diào)查、研究，查閱該次能力驗(yàn)證的全部原始記錄，認(rèn)真分析整個(gè)檢測(cè)過程中的每一個(gè)步驟，剖析可能引起檢測(cè)數(shù)據(jù)偏離的每一個(gè)細(xì)節(jié)，對(duì)斷后伸長率測(cè)量不確定度分量進(jìn)行評(píng)估。

1.1 熱軋帶肋鋼筋的斷后伸長率(A)不確定度分量的判斷、計(jì)算和分析

判斷鋼筋的斷后伸長率(A)不確定度來源有4個(gè)：

(1)A值測(cè)量重復(fù)性u(píng)1(A)；

(2)L0的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2(L0)；

(3)Lu的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3(Lu)；

(4)斷后伸長率取值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4(A)。

測(cè)量結(jié)果A及測(cè)量數(shù)據(jù)：

(1)結(jié)果A：伸長率A為26.16%，結(jié)果取整A=26.0%。

(2)測(cè)量數(shù)據(jù)：L0=50 mm；Lu=63.08 mm。

1.2 測(cè)量不確定度計(jì)算

1.2.1 測(cè)量重復(fù)性u(píng)1(A)帶來的不確定度

用5個(gè)試樣測(cè)量重復(fù)性，A值分別為：26.12%、25.98%、26.18%、26.08%、26.22%。

用貝塞爾公式計(jì)算單個(gè)測(cè)得值的標(biāo)準(zhǔn)偏差s(A)=0.187%。

因?yàn)橐詥蝹€(gè)測(cè)得值作為結(jié)果，所以u(píng)1(A)=s(A)=0.187%。

1.2.2 試樣長度u2(L0) 測(cè)量帶來的不確定度

(1)劃線機(jī)極限誤差±0.5%。假定均勻分布，k=31/2，u2rel (L0)=0.5%/31/2=0.29%(相對(duì)不確定度)，u2(L0)=0.29%×50=0.145 mm (絕對(duì)不確定度)；

(2)A對(duì)L0求偏導(dǎo)，|c(L0)|= ?A/?L0= Lu/L02=63.08/502 =0.025 2/mm；

(3)u2(A)=|c(L0)|×u2(L0)=0.025 2/mm×0.145 mm=0.365%。

1.2.3 拉伸長度u3(Lu) 測(cè)量帶來的不確定度

(1)游標(biāo)卡尺極限誤差±0.02 mm。假定均勻分布，k=31/2，u3(Lu)=0.02/31/2=0.012 mm；

(2)A對(duì)Lu求偏導(dǎo)，|c(Lu)|= ?A/?Lu=1/L0=1/50=0.020/mm；

(3)u3(A)=|c(Lu)|×u3(Lu)=0.020/mm×0.012 mm=0.024%。

1.2.4 結(jié)果取值u4(A) 帶來的不確定度

取值全寬0.5%，半寬0.25%。服從均勻分布，k=31/2，u4(A)=0.25%/31/2=0.14%。

1.3 鋼筋的斷后伸長率(A)不確定度。

鋼筋的斷后伸長率(A)不確定度分量見表1。

表1 鋼筋的斷后伸長率(A)不確定度分量

通過表1可以看出，通過斷后伸長率測(cè)量不確定度分量的評(píng)估，可確定此次不確定度的最大分量是來自試樣長度L0的測(cè)量。

2 整改

計(jì)算可得試樣長度L0測(cè)量帶來的的不確定度是斷后伸長率項(xiàng)目存在可疑值最大原因?，F(xiàn)行拉伸試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T228.1-2010及測(cè)量審核作業(yè)指導(dǎo)書對(duì)標(biāo)距的刻劃方法均沒有作出具體的規(guī)定，可以用機(jī)械式劃線機(jī)實(shí)現(xiàn)，也可以用游標(biāo)卡尺或某些固定長度儀結(jié)合刀片或鋸條人工實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)過程中使用的是機(jī)械式劃線機(jī)進(jìn)行標(biāo)距刻劃，此刻劃的方式無法保證標(biāo)距刻劃的精確，導(dǎo)致鋼筋斷后伸長率不準(zhǔn)確。

再次申請(qǐng)熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗(yàn)測(cè)量審核，選擇游標(biāo)卡尺來刻劃標(biāo)距，保證鋼筋原始標(biāo)距的精確，避免標(biāo)距的測(cè)量影響斷后伸長率的測(cè)量準(zhǔn)確性，去掉帶來斷后伸長率最大不確定度的因素。此次測(cè)量所得結(jié)果：熱軋帶肋鋼筋的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長率項(xiàng)目為滿意值。

3 結(jié)論

在熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗(yàn)斷后伸長率測(cè)量過程中，試樣長度測(cè)量設(shè)備的測(cè)量精度，由于受測(cè)量復(fù)雜程度和設(shè)備購置成本等影響，是整體測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的關(guān)鍵，故整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度或不確定度就由該測(cè)量步驟的不確定度來決定。通過對(duì)鋼筋斷后伸長率不確定度分量各項(xiàng)的計(jì)算，找到此次檢測(cè)對(duì)其不確定度最大影響項(xiàng)目后，改進(jìn)此項(xiàng)帶來斷后伸長率最大不確定度的因素。此次進(jìn)行針對(duì)性的進(jìn)行整改后，再次申請(qǐng)鋼筋拉伸試驗(yàn)測(cè)量審核，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度項(xiàng)目、斷后伸長率項(xiàng)目均得到滿意結(jié)果。

[1] 巫 剛.金屬材料拉伸試驗(yàn)測(cè)量不確定度的分析[J].測(cè)量技術(shù)學(xué)報(bào)，2014，28(5)：405-408.

[2] 趙春生.測(cè)量不確定度的理論與實(shí)踐研究[D].長春：長春理工大學(xué)，2007:1-58.

(本文文獻(xiàn)格式：張 磊.通過分析不確定度分量進(jìn)行鋼筋斷后伸長率的整改[J].山東化工,2017,46(5):85-86.)

Rectification of Steel Bar Percentage Elongation After Fracture by Analyzing Uncertainty Component

ZhangLei

(Yantai Institute for Quality Supervision & Inspection of Product，Yantai 264003,China)

Based on calculation of steel bar percentage elongation after fracture uncertainty component,after finding the biggest impact component of the combined standard uncertainty,we make rectification for questionable value of steel bar percentage elongation project in measuring audits. By correcting the biggest impact project for measurement uncertainty of the steel bar percentage elongation(sample length measurement uncertainty),measurement audit of steel bar tensile test again,satisfied results of tensile strength,yield strength,percentage elongation projects are obtained.

steel bar；uncertainty；specimen length；percentage elongation

2017-02-07

張 磊(1984—)，男，助理工程師，主要從事產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)工作。

O302

B

1008-021X(2017)05-0085-02