鄭曉斐，張 浩，房永強(qiáng)，孫曉峰

（西部金屬材料股份有限公司，陜西 西安 710016）

室溫拉伸試驗(yàn)測量結(jié)果不確定度評定

鄭曉斐，張 浩，房永強(qiáng)，孫曉峰

（西部金屬材料股份有限公司，陜西 西安 710016）

在材料拉伸試驗(yàn)中，需了解測量結(jié)果的可靠性。分析了影響材料不確定度的各個(gè)因素，并對其進(jìn)行了評定與表示。

不確定度；拉伸試驗(yàn)；測量結(jié)果；抗拉強(qiáng)度

本次評定采用10個(gè)TA2棒材試樣，直徑6 mm，使用拉伸機(jī)試驗(yàn)機(jī)型號為1185，精度為0.5級電子萬能試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)方法依據(jù)ASTM E8得到測量列，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差按貝塞爾公式（1）計(jì)算。

1 抗拉強(qiáng)度的評定

1.1 A類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（rep）的評定

1.2 Fm的B類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（Fm）的評定

Fm表示最大力，urel（Fm）表示最大力Fm的B類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)。

1.2.1 示值誤差帶來的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（F1）

本次評定試驗(yàn)機(jī)為0.5級，示值誤差±0.5%，按均勻分布考慮

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)測力儀的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（F2）

使用0.1級的標(biāo)準(zhǔn)測力儀對試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行檢定，重復(fù)性R＝0.1%，可以看成重復(fù)性極限，則其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

1.2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)帶來的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（F3）

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)帶來的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.2×10-2，urel（F3）＝0.2%.

1.2.4 最大力的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（Fm）

1.3 S0的B類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（S0）的評定

S0表示原始橫截面積。測定原始橫截面積時(shí)，測量每個(gè)尺寸應(yīng)準(zhǔn)確到±0.33%，0.233%，urel（S0）=2·urel（d）=2×0.233%=0.466%.

1.4 拉伸速率影響帶來的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（RmV）

在拉伸速率變化范圍內(nèi)抗拉強(qiáng)度最大相差15 MPa，所以拉伸速率對抗拉強(qiáng)度的影響為±7.5 MPa，按均勻分布考慮，

1.5 拉強(qiáng)度的相對合成不確定度

拉強(qiáng)度的相對合成不確定度為：

1.6 拉強(qiáng)度的相對擴(kuò)展不確定度

取包含概率P＝95%，按k＝2，則：

2 規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度不確定度的評定

2.1 A類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（rep）的評定

2.2 FP的B類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（FP）的評定

FP表示規(guī)定非比例延伸力。

2.3 S0的B類相對不確定度分項(xiàng)urel（S0）的評定

S0為原始橫截面積。測定原始橫截面積時(shí)，測量每個(gè)尺寸應(yīng)準(zhǔn)確到±0.33%，

2.4 拉伸速率影響帶來的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（RpV）的評定

試驗(yàn)得出，在拉伸速率變化范圍內(nèi)規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度最大相差19 MPa，所以拉伸速率對規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度的影響為±9.5 MPa，按均勻分布考慮，

2.5 規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度的相對合成不確定度

相對合成不確定度為：

2.6 規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度的相對擴(kuò)展不確定度

3 斷后伸長率不確定度評定

3.1 A類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（rep）的評定

3.2 原始標(biāo)距的B類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（L0）的評定

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，原始標(biāo)距的標(biāo)記L0應(yīng)準(zhǔn)確到±1%，按均勻分布考慮

3.3 斷后伸長的B類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（△L）的評定

Lu－L0的測量應(yīng)準(zhǔn)確到±0.02 mm，本次試驗(yàn)的平均伸長為4.438 mm，按均勻分布考慮則：

3.4 修約帶來的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)urel（off）的評定

斷后伸長率的修約間隔為0.5%.按均勻分布考慮，修約帶來的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)：

3.5 斷后伸長率的相對合成不確定度

相對合成不確定度為：

3.6 斷后伸長率的相對擴(kuò)展不確定度

取包含概率P＝95%，按k＝2，Urel( A)= k×ucrel(A)=2×3.644%=7.288%.

4 相對擴(kuò)展不確定度結(jié)果匯總

相對擴(kuò)展不確定度結(jié)果匯總見表1.

表1 相對擴(kuò)展不確定度結(jié)果匯總

［1］劉汪洋.鋼絲拉伸強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果不確定度的評定［J］.工程與試驗(yàn)，2010，50（3）：37-38.

［2］蘇英群.拉伸試驗(yàn)測量不確定度評定［J］.天津冶金，2004（6）：44-48.

TG115.5

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.20.125

2095－6835（2017）20－0125－02

〔編輯：劉曉芳〕