1、拉伸试验测量结果不确定度的评定 1. 拉伸试验测量结果不确定度的评定范例 拉伸强度是金属材料的重要力学性能指标，依据相关标准，对同批轧制的碳素结构钢（20）的抗拉强度测量的不确定度的评定进行了评定.1.1 试验依据：金属材料拉伸检测标准 GB/T228.1-2012金属材料室温拉伸试验方法 。1.2 被测对象：碳素结构钢，圆形试棒，试棒标称原始直径 10mm。1.3 测量仪器：WEW-600B 电液式材料试验机， （计量检定合格证为 1 级，示值相对最大允许误差0.60） ，计量检定合格的数显 0-300mm 游标卡尺。1.4 环境要求：试验一般在 1035 的室温中进行，对温度要求的试验室温
2、度应控制在235，本试验在 20条件下进行。2.建立数学模型根据拉伸试验抗拉强度 Rm计算公式 m24FRAd其中： 抗拉强度 （Mpa）mA 试件截面积 （mm2）d 试件直径 （mm）Fm 最大试验力 （KN ）3.测量不确定度来源分析测量不确定度通常由测量过程的数学模型和不确定度的传播律来评定. 根据数学模型及试验条件，本试验考虑的不确定度来源及评定方法见表 1。 的不确定度可通过取适当的有效而忽略不计，本试验取 3.1416.表 1 不确定度来源及评定方法名称 内容 评定方法重复度 U1 抗拉强度重复性 A测量的重复性 A试样直径 U2游标卡尺测量误差引入的不确定度 B试验力值 U3
3、试验机的示值误差所引起的不确定度 B校验试验机测量误差引入的不确定度 B修约 U4 修约所引入的不确定度 B4 标准不确定度分量的评定4.1 重复性引入的不确定度 urep(Rm)相同条件下，在 WEVV-600 试验机上，按照 GB/T228.1-2010 标准连续标注测定 10 个同炉浇注的试棒，可认为是重复测定同一试样，测量结果列入表 2：由表 2 可得：试验原始直径的样本平均直径 d0=19.96mm，最大的样本均值 Fm=134.15KN，抗拉强度样本均值 Rm=429mm，可以算出本次试验的 urep(Rm)=3.11MPa。表 2 原始直径 d0、最大力 Fm 和抗拉强度 Rm序
4、号 1 2 3 4 5 6 7 8d0/mm 19.98 199.93 19.96 19.94 19.96 19.94 19.97 19.96Fm/KN 132.92 134.16 133.90 133.35 134.35 133.04 136.24 135.17Rm/MPa 424 430 428 427 430 426 435 432因此，抗拉强度重复性测量引入的相对标准不确定度为：；13.u=*0%.7254294.2 试样直径测量引起的不确定度分量的评定 u2圆柱形试样的标准直径为 20mm，用 0300mm 数显游标卡尺测量；4.2.1 试样原始直径 d0 测量重复性带来的不确定度分
5、量 10d（ ）由测试人员在重复条件下对 7 号试样原始直径 d0进行 10 次测量，测量数据见表 3：表 3 7 号试样原始直径 d0重复测量 10 次数据次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10d0(mm) 19.95 19.93 19.94 19.96 19.95 19.94 19.93 19.93 19.91 19.95；n0i=1d标准差：；n210i=1udd0.5m-（ ） （ ）4.2.2 测量试样所用游标卡尺的误差引入的不确定度分量 20u（ ）测量试样所使用的 0300mm 游标卡尺，经计量合格极限示值误差为 ，即误差范围为m0.1，并且在此区间服从均匀分布，其引起的
6、不确定度分量可用 B 类评定方法：m（ -0.1， .）均匀分布式包含因子： ；k=3；20.1ud=583（ ）4.2.3 试样原始直径测量引入的不确定度因为测量试样原始直径 所使用的量的不确定度与测量重复性所引起的不确定度见间独立不相关，0d所以：；2201020u()=u=.150.8=.165m()（ ） （ ） （ ）试样原始直径引入的相对标准不确定度为：；2.6*%.39834.3 由试验力值测量引入的不确定度 3u4.3.1 试验机的示值误差引入的不确定度 1xF（ ）本次测试所使用的试验机的鉴定符合 I 级，服从均匀分布： ，按 B 类方法进行评定，其相对标k=3准不确定度为：
7、；1x0.uF=*%.573（ ）4.3.2 标准测力仪校准试验机引入的不确定度 ，检定本实验机及使用的标准测力仪最大允许误差为2x（ ）0.3 级，该校准源的不确定度为 0.3%，包含因子为 2，由此引入的 B 类评定相对标准不确定度为：；2x0.6uF=*1=0.3（ ）4.3.3 试验力值测量引入的不确定度分量 3U因为试验机示值误差、标准测力仪校准试验机引入的不确定度 2 个不确定度来源彼此独立不相关，所以这 2 个试验力值测量的绝对标准不确定度可合成为：；222231xx=F=0.57(.30).65%（ ） （ ） （ ）4.4 修约引入的不确定度分量 4U按照 GB/T228.1
8、-2010 规定，抗拉强度值修约至 1MPa，分布区间半宽为 0.5MPa，用由修约引入的相对标准不确定度为：；k=3；40.5U*1%0.67294.5 抗拉强度的标准不确定度的合成抗拉强度的各不确定度分量见表 4，因为重复性、试验力，试验原始直径和数据修约所引起的不确定度彼此相互独立不相关，所以：表 4 不确定度分量卡拉强度相对标准不确定度分量 结果（%）重复性 1U0.725试样直径 2 0.083试验力值 3 0.650修约 4U0.067；22221234+0.75.830.65.70.98合成标准不确定度为：；2*.91*4.cRmMPa5 扩展不确定度评定取概率为 95%，置信因子为： ；则：2k；95U*4.208.Pac6 不确定度的报告检测碳素结构钢抗拉强度及扩展不确定度报告为：，合成不确定度为 ，取置信概率为 95%，取置信因子为 ：k=429MPa958.4MPa 2k
