拉伸试验测量结果不确定度评定

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拉伸试验结果的测量不确定度报告

拉伸试验结果的测量不确定度评定1试验检测方法依据GB∕T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》进行试样的加工和试验.环境条件试验时室温为25℃,相对湿度为75%.检测设备及量具100kN电子拉力试验机，计量检定合格,示值误差为±1%；电子引伸计（精度级）；0～150㎜游标卡尺，精度0.02mm；50mm间距的标距定位极限偏差为±1%。

被测对象圆形横截面比例试样，名义圆形横截面直径10 mm。

试验过程根据GB∕T228-2002,在室温条件下，用游标卡尺测量试样圆形横截面直径，计算原始横截面积，采用电子拉力试验机完成试验，计算相应的规定非比例延伸强度、上屈服强度R eH、下屈服强度R eL、抗拉强度R m、断后伸长率A及断面收缩率Z。

2数学模型拉伸试验过程中涉及到的考核指标，R eH，R eL，R m，A，Z的计算公式分别为= ∕S0（1）R eH=F eH∕S0（2）R eL= F eL∕S0（3）R m=F m∕S0（4）A=（L U-L0）∕L0（5）Z=（S0-S）∕S0（6）式中———规定非比例延伸力;F eH———上屈服力;F eL———下屈服力;F m———最大力;L U———断后标距;L0———原始标距;S0———原始横截面积;S u———断面最小横截面积。

3测量不确定度主要来源试验在基本恒温的条件下进行,温度变化范围很小，可以忽略温度对试验带来的影响。

对于强度指标，不确定度主要分量可分为三类:试验力值不确定度分量、试样原始横截面积测量不确定度分量和强度计算结果修约引起的不确定度分量.对于断后伸长率A, 不确定度主要分量包含输入量L0和L U的不确定度分量.对于断面收缩率Z, 不确定度主要分量包含输入量S0和S u的不确定度分量.4标准不确定度分量的评定试验力值测量结果的标准不确定度分量4.1.1试验机误差所引入的不确定度分量试验所用试验机经计量部门检定，示值误差为±1%，服从均匀分布，因此可用B类评定，置信因子100%。

IF热轧钢板拉伸试验结果的测量不确定度评定

IF热轧钢板拉伸试验结果的测量不确定度评定吴伟【摘要】根据GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》,利用WEW-600型万能材料试验机对某钢厂生产的IF热轧钢板进行了拉伸试验,分析了拉伸试验的不确定度来源,并对每个不确定度分量逐一进行了评定,最终给出了扩展不确定度及测量结果的不确定度报告.结果表明:该拉伸试验的不确定度来源主要包括试验机、量具和试验结果数据修约3个部分;当包含因子k-2时,该IF热轧钢板的下屈服强度ReL=(264±11)MPa,抗拉强度Rm=(318±13) MPa,断后伸长率A=47.5％±0.3％.该方法对金属材料拉伸试验的不确定度评定有一定的参考价值.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2016(052)006【总页数】5页(P392-396)【关键词】IF热轧钢板;测量不确定度;下屈服强度;抗拉强度;断后伸长率【作者】吴伟【作者单位】攀钢集团研究院有限公司,攀枝花617000;钒钛资源综合利用国家重点实验室,攀枝花617000【正文语种】中文【中图分类】TG113.25众所周知，对材料的任何特征参量(如力学性能、化学成分等)进行测试时，不管试验方案如何完善，试验设备如何先进，其试验结果依然会存有不确定性。

JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》[1]对测量不确定度的定义是：“根据所用到信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数”。

实验室的检测能力和检验质量通常用“测量不确定度”来评定，测量不确定度越低，对试验结果的怀疑程度就越低，其可靠度就越高,使用价值也越高。

金属材料拉伸试验由于其破坏特性和不可重复特性，以及材料自身组织的不均匀性，所以试验获得的检测数据存在一定的离散性。

为了系统地评价试验结果，从而对金属材料进行恰当的评判，因而有必要对拉伸试验结果开展测量不确定度的评定。

笔者依照GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》[2]，对IF热轧钢板的力学性能进行了检测，并通过数学模型推导计算对拉伸试验结果的测量不确定度进行了评定，考查了影响测试结果的主要因素，以利于更好地指导检验工作，使测试结果更具可信性[3-6]。

拉伸试验检测结果不确定度的评定

测结果的不确定度产生影响。所谓不确定度，是由测量结果给出的被测量估计值的可能误差的度量，它是用来表征被测量的真值所处范围的评定。如果检测结果的不确定度过大，由不确定度而带来的产品结果合格性的误判将会对生产商和用户均产生影响。对于该钢检测结果不确定度的评定显得尤为必
收稿日期：２０１９－０６－０１作者简介：马越（１９６８－），男，回族，内蒙古省包头市人，工程师，主要从事金属材料物理性能检验等相关工作。
ＡＰＩ５ＣＴ产品标准中对于Ｌ８０－１钢级钢管的拉伸各项性能要求如下：屈服强度５５２ＭＰａ≤ Ｒｔ０．５ ≤ ６５５ＭＰａ，抗拉强度Ｒｍ ≥６５５ＭＰａ，断后伸长率Ａ应根据拉伸试样的横截面积和规定最小抗拉强度来计算［１］。其中屈服强度的允许区间比较窄，仅为１０３ＭＰａ。实际检测过程中会有各方面的因素对检
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包钢科技
第４５卷
要。性能检测过程中的每一个步骤以及所用到的每一台仪器设备均会带来检测结果的不确定度，对于不确定的来源进行分析并对每一项影响程度进行评定，计算最终结果的不确定数值，并找出影响不确定的关键因素并在能力范围内加以控制，保证最终结果的不确定度数值最小。
１评定条件
（１）测量方法：ＡＳＴＭＡ３７０—１８《钢制品力学性能试验的标准试验方法和定义》［２］。
ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｎＵｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓｆｏｒＤｅｔｅｃｔｉｎｇＲｅｓｕｌｔｓｏｆＴｅｎｓｉｌｅＴｅｓｔ
ＭａＹｕｅ１，ＬｉｕＹｕ－ｒｏｎｇ２，ＹｕｅＬｉｎ１，ＺｈａｏＧｕａｎｇ．ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＢａｏｔｏｕＳｔｅｅｌＵｎｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＲｅｇｉｏｎ，Ｃｈｉｎａ；

拉伸试验测量不确定度的评定

拉伸试验测量不确定度的评定1.测量原理拉伸强度以试验过程中最大作用力除以试样截面积表示，忽略温度对测量结果的影响（即温度受控）。

2.数学模型在温度和其他条件不变时，拉伸强度表示为：F bT sb = ————W·t式中：T sb —拉伸强度MPa；F b—试样断裂时记录的力值，N；W —裁刀狭小平行部分的宽度，mm；t —试样的厚度，mm。

于是：u2crel(T sb) = u2rel(F b) + u2rel(W) + u2rel(t)3.测量不确定度分量。

（以2003053为例）1)厚度测量引入的相对不确定度分量（u rel(t)）①厚度计示值标准不确定度。

0.01×2×(1/10)u t1 = ————————= 1.15μm√3②校验厚度计时引入的不确定度。

鉴定证书给出的是合格。

根据JJG34—1996计量规程，合格为准确度等级1，查表百分表示值误差为20μm.。

20μm.u t2 = ————= 11.55μm√3③测量人员在测量试样厚度时引入的不确定度，可由多次重复测量利用熟知的统计方法（例如贝塞尔公式）进行评定。

因此为A类不确定度评定。

10次的平均值t = —∑t i =1/10×18.86mm =1.886mm10∑v i = 0 是一个约束条件，即限制数为1，由此可见得自由度v=n-1,试验标准差S（t i）按贝塞尔公式计算：∑（t i-t）2 ∑（t i-t）2（14.4×10-4）2S（ti）= —————= —————= ——————n-1 10-1 9= 1.26×10-2mm = 12.6μm.所以厚度测量引起的标准不确定度为：u t = u t12 +u t22 +u t32 = 1.152+11.552+12.62 =17.13μm.=0.01713mmu t0.01713所以相对不确定度u rel(t)= ———= ————= 0.908%1.886 1.8862）宽度引入的相对不确定度裁刀的不确定度。

拉伸试验检测结果测量不确定度的评定

１＝９。
误差引起的不确定度（试样的断后伸长பைடு நூலகம்）；试验力值测量所引起的不确定度。其它如应力速率和环境条件等引起的不确定
度忽略不计。４标准不确定度分量的评定４．１试验机引起的标准不确定度评定４．１．１根据ＷＥ一１０００液压式万能试验机检定证书可知
最大力ｌ８４（ｋＮ）５１８５．０１８４．０１８５．５１８５．０１８６０１８４．５１８５．０１８４．５ｌ８５．０
．
为１级，其示值相对误差为 ±１％，示值误差出现在区间［一１．０％～＋１．０％］的概率是均匀的，可用Ｂ类评定，所以其相
２建立数学模型根据ＧＢ／Ｔ２２８￣２００８标准：
ＦＦＴ —Ｔ
任取１支断后试样由１人测量，测量１０次，其结果见下表：
‘
｝则量次数ｌ
．
２３４５６７
８
９１Ｏ
０００５８５０对标准不确定度为ｕ，ｒｅｌ＝三詈＝．，自由度１，＝。
√３
：
相对标准不确定度为ｕ
１０ — １＝９。
＝＝＿旦＿＝二＝０．０００９７自由度ｖ３
４．６不同测试人员对试验机力值读数重复性所引起的相对标准不确定度本试验机采用的是度盘式试验机，对于最大力，从停留在最大力处的度盘被动指针进行重复性读数，由１人读取１０个数据，见下表：

钢筋拉伸试验测量结果不确定度的评定与分析

大学水利水电工程专业，本科，学士，工程师。
素较多，为保证试验结果的可靠性，有必要对钢筋拉伸试验测量结果的不确定度进行研
专业方向：工程质量检测与鉴定。
究分析。试验通过对牌号HRB400C14的两个试样进行拉伸试验，对两个试样平均结果
的下屈服强度、抗拉强度和断后伸长率的不确定度进行计算与分析。
关键词：钢筋拉伸试验；不确定度；评定
验，依据先验概率分布计算器标准偏差
的分散性。误差是钢筋拉伸试验过程中
估计值的方法。
中常用的一个概念，其与测量结果紧密
rel
被测量的不确定度来给出。测量不确定
度用于描述测量结果的可疑程度：不确
定度越小，测量的可疑程度越小，测量水
平和质量越高[1]。钢筋原材是工程建设
过程中最常用的材料之一，其拉伸试验
是工程建设中原材料试验中最基本的试
评定哪些分量是重要的。测量模型往往
根据物理原理或实验方法确定，钢筋拉
urel ( S0 )
为原始横截面
面积 S0 的 B 类相对标准不确定度分项;
2
u (R ) 为
为 A 类相对标准不确定度分项；
钢筋拉伸试验过程
rel
依据《金属材料拉伸试验第 1 部分：
室温试》
（G B／T228.1—2010）对牌号
样品序号
钢筋直径 d
（mm）
抗拉强度 Rm
(MPa)
下屈服强度 REl
(MPa)
断后伸长率 A(%)
1
14.01
598
440
30.0
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4.1下屈服强度相对合成不确定度分项

浅析钢材拉伸试验结果测量不确定度评定

（３）试样直径的合成标准不确定度为：
ｒ — — — — —— 一， —— — — — —— — — 一～
扪＝、／ｊ１丕＝、／０．００５＋０．００５８＝０．００７７（ｉＩｌｍ）（４）试样直径测量值ｄ＝１０．００ｉｉｌｍ，其相对标准不确定度为：
３．１截面积的不确定度分量
的特性指标，是测量质量的重要标志。通过对钢材抗拉强度试验，对测量不确定度进行分析，建立测量不确定度的数学模型，可以使检测机构技术人员很快地估计出强度不确定度，更有效地进行检测控制。
ＲＦｓｏ＝４１，ｒｒｘＦ，，／ｄｍ
／ｘｓｏ＝、／舶
￣ｘ／／Ｏ．０００８２＂Ｉ－０．０００８２＝０．１１％
３．２试验力的不确定度分量
根据ＳＨＴ４６０５电液伺服万能试验机检定证书
件、检测人员、检测方法的缺陷等因素。对于金属材料抗拉强度的测定，试验机由微机控制精度、灵敏度较高，加荷速度控制在允许范围内其影响可忽略不计；另外检测时温度变化很小可忽略不计。
（证书编号ＬＬＣ８０１００１８）提供：Ｕ＝Ｏ．４％（ｋ＝２），则其相对标准不确定度为：

金属材料拉伸试验检测结果测量不确定度的评定

价值工程0引言金属材料的力学性质主要取决于所用材料本身的组织结构以及化学成分等，什么样的材料就决定其具有什么样的性质，在材料力学性能的有关试验当中，金属材料的拉伸试验是一个最为重要的实验，同时也是评价材料所具有的力学性能最有效和最常用的一种方法，它能够较为准确地反映材料本身所具有的基本属性，具有可靠、快捷和简单的特点。

1概述金属材料的拉伸试验在进行的过程当中旺旺需要采用到相关的金属拉伸试验设施，这些设施主要是由计算机、液压油油源、液压集成块、三路传感器以及主机架框等共同构成，在进行拉伸试验的整个过程中，利用计算机能够根据试验的参数，通过数字阀门把液压油从油源不断输送至主机架的油缸当中，同时，在计算机的显示屏也会同步显示出金属材料进行拉伸的相关数据信息，像位移、应变以及应力等，工作人员根据转变控制模式就可以得到相关的试验数据。

对金属材料拉伸试验检测产生影响的结构性因素很多，像弹性模量、极限强度以及屈服强度等，这些虽然也是金属材料本身所特有的基本属性，但相同的材料在经过不一样的拉伸试验之后，能够反映出不一样的性能指标，也就是说测量的结果是不一定的，这就要求金属材料力学的相关性能检测人员，在对材料力学的性能进行检测时，必须要严格按照金属材料力学的性能检测标准和产品有关规定和标准来开展工作，正确认识影响整个测量过程的主要因素：人员、温度、拉伸速率、夹持方法、设备、测量仪器以及试样等。

金属材料的拉伸试验所采用的方法主要为，在拉伸试验的相关的设施当中放入已经准备好的金属试样，利用计算机设施来设置拉伸的速率，金属的拉伸装置可以给金属试样施加一定的拉伸力，在试验的过程当中，测量出的塑性指标包括的主要是断面以及断后的伸长率和收缩率，需要注意的是，金属材料拉伸试验进行的过程当中，起操作过程很容易受到各种因素影响，必须要对影响的因素有一定的了解，并要对这些因素形成的原因加以分析，制定出相关的规程，严格控制好试验的整个过程，只有这样才能取得较为精确的金属材料拉伸试验检测结果。

金属材料拉伸试验测量结果不确定度分析

金属材料拉伸试验测量结果不确定度分析金属材料拉伸试验是对金属材料力学性能进行评价的重要方法之一，而对拉伸试验测量结果的不确定度分析则是评价和提高测试数据可靠性的关键环节。

本文将对金属材料拉伸试验测量结果不确定度的分析进行探讨，以期提高对金属材料性能评价的准确性和可靠性。

1.1 实验设备的分辨率和精度拉伸试验的测量结果不确定度受到实验设备的分辨率和精度的影响。

拉伸试验机的载荷传感器和位移传感器的分辨率和精度，会直接影响到试验中测得的载荷和位移数据的准确性。

试样的尺寸测量、截面面积测量等实验设备的精度也会影响到拉伸试验测量结果的准确性。

1.2 试样制备和标定误差试样的几何形状和尺寸精度受到试样制备过程的影响，试样的几何尺寸测量精度和截面积计算误差等都会影响到拉伸试验测量结果的准确性。

试样的标定误差也会对拉伸试验测量结果的不确定度造成影响。

1.3 实验环境的影响实验环境的温度、湿度等因素会对实验设备和试样的性能产生影响，从而影响到拉伸试验测量结果的准确性。

在拉伸试验中需要对实验环境进行控制和记录，以降低实验环境对拉伸试验测量结果的不确定度产生的影响。

1.4 操作人员技能和操作误差操作人员的技能和经验直接影响到拉伸试验的操作质量，例如试样安装、负荷施加、位移测量等操作都需要操作人员具备一定的技能和经验，否则将会产生较大的操作误差，从而影响到拉伸试验测量结果的准确性。

在实际操作中需要对操作人员进行培训和监督，提高操作技能和减少操作误差的产生。

2.1 不确定度的类型拉伸试验测量结果的不确定度可以分为随机不确定度和系统不确定度两种类型。

随机不确定度是由于试样的不均匀性、试验设备的测量误差等造成的不确定度，而系统不确定度则是由于试验设备、试样制备和标定等方面的系统性误差所导致的不确定度。

对这两种类型的不确定度进行分析，可以全面评价拉伸试验测量结果的可靠性。

对拉伸试验测量结果的不确定度进行分析，可采用GUM(指导亚模型)方法和Monte Carlo模拟方法。

拉伸试验不确定度评定报告

拉伸试验不确定度评定报告
1. 试验方法描述，报告会详细描述使用的拉伸试验方法，包括实施标准、设备规格和试验环境条件等。

这有助于其他人理解试验的具体操作步骤和环境要求。

2. 不确定度分析，报告会对拉伸试验中各种影响测量结果的因素进行分析，包括设备精度、环境条件、操作人员技术水平等。

通过对这些因素的分析，可以确定测量结果的不确定性范围。

3. 实验数据和结果，报告会提供拉伸试验的实验数据和结果，包括样品的拉伸性能指标，如抗拉强度、屈服强度、延伸率等。

同时，报告还会给出测量结果的不确定度范围。

4. 不确定度的计算方法，报告会说明评定拉伸试验不确定度的具体计算方法，可能涉及到统计学方法、不确定度传递规则等。

5. 结论和建议，报告会对测量结果的不确定性进行总结，提出相关的建议，如改进试验方法、提高测量精度等。

综上所述，拉伸试验不确定度评定报告是对拉伸试验测量结果
不确定性的评估和分析，通过这份报告可以更全面地了解拉伸试验结果的可靠性和准确性，为进一步的材料性能评价和质量控制提供重要参考。

金属材料拉伸试验测量结果不确定度分析

金属材料拉伸试验测量结果不确定度分析引言
金属材料的拉伸试验是评估金属材料力学性能的重要方法之一。

在实际应用中，拉伸试验测量结果的准确性和可靠性对金属材料的安全性和可靠性具有重要影响。

因此，对拉伸试验测量结果的不确定度进行分析和评估，有助于提高测量结果的准确性和可靠性。

本文将分析金属材料拉伸试验时测量结果的不确定度，并讨论影响拉伸试验测量结果不确定度的因素，以及如何降低测量结果的不确定度。

拉伸试验测量结果的不确定度是指在一定测量条件下，由于各种测量误差的存在，导致测量结果的误差或偏差。

通常，不确定度可以通过标准偏差、扩展不确定度等方式进行表述。

拉伸试验测量结果的不确定度来源主要包括以下几个方面：
1. 仪器误差：包括仪器本身的误差和读数误差。

仪器本身的误差可以通过校准和调试来降低，而读数误差则可以通过提高读数精度来减小。

2. 试样准备误差：拉伸试验对试样的准备要求较高，试样尺寸和形状的误差可能会影响拉伸试验结果的准确性。

3. 操作者误差：操作者不熟悉试验操作规程或存在操作疏忽等都可能引起试验结果的误差。

4. 环境因素：环境因素如温度、湿度、气压等也可能对试验结果产生一定的影响。

如何降低不确定度
为了提高拉伸试验测量结果的准确性和可靠性，可以从以下几个方面进行改进和提高：
1. 选择合适的仪器：选择精度高、稳定性好的测试仪器可以大大减小仪器误差对试验结果的影响。

3. 培训和操作规范：对操作者进行必要的培训，完善操作规范和出现问题的处理方法，可以帮助降低操作者误差。

结论。

拉伸试验测量结果不确定度评定(精编文档).doc

【最新整理，下载后即可编辑】拉伸试验测量结果不确定度评定1.过程概述： 1.1方法及评定依据JJF1059-1999测量不确定度评定与表示 JJG139-1999拉力、压力和万能试验机机定规程 GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法 JJF1103-2003万能试验机计算机数据采集系统评定1.2 环境条件试验温度为18℃，湿度40%。

1.3 检测程序金属材料的室温拉伸试验抗拉强度检测时，首先根据试样横截面的种类不同测量厚度、宽度，计算截面积S 0；然后用WAW-1000C 微机控制电液伺服液压万能试验机以规定速率施加拉力，直至试样断裂。

在同一试验条件下，试验共进行10次。

2 拉伸试验测量结果不确定度的评定评定Q235钢材以三个试样平均结果的抗拉强度和塑性指标的不确定度使用10个试样，得到测量结果见下表1。

实验室标准偏差按贝塞尔公式计算112)(-=∑-=n i ni jX Xs式中：∑==ni Xi n X 11表1 重复性试验测量结果2.1抗拉强度不确定度评定数学模型R m =F m /S ou rel (R m )=)()()()(20222mv rel rel m rel rel R u S u F u rep u +++式中： R m —抗拉强度 F m —最大力 S 0—原始横截面积rep —重复性 R mv —拉伸速率对抗拉强度的影响 2.1.1 A 类不确定度分项u rel （rep ）的评定本例评定三个试样测量平均值的不确定度，故应除以3。

u rel （rep ）=3S ＝3%627.0=0.362%2.1.2最大力F m 的B 类相对不确定度分项u rel （F m ）的评定（1）试验机测力系统示值误差带来的不确定度u rel （F 1）万能试验机为1.0级，其示值误差为±1.0%，按均匀分布考虑K=3则：u rel （F 1）=%577.03%0.1=（2）标准测力仪的相对标准不确定度u rep （F 2）使用0.3级的标准测力仪对试验机进行鉴定，JJG144-1992中给出了R=0.3%。

金属材料拉伸试验测量结果不确定度分析

金属材料拉伸试验测量结果不确定度分析金属材料的拉伸试验是常用的实验方法，用于评估金属材料的力学性能。

在进行拉伸试验时，经常需要对测量结果进行不确定度分析，以确定测量结果的可靠性和精确度。

拉伸试验的测量结果通常包括材料的最大拉伸强度、屈服强度、延伸率等，这些参数对于评估材料的性能和使用范围至关重要。

由于各种因素的影响，拉伸试验的测量结果往往存在一定的不确定度。

测量仪器的精度和准确度是影响测量结果不确定度的重要因素。

如果测量仪器的精度较低或者存在系统误差，会导致测量结果偏离真实值，从而增大测量结果的不确定度。

在进行拉伸试验时，需要选择合适的仪器，并进行仪器校准和检验，以保证测量结果的可靠性。

操作人员的技术水平和操作方法也会对测量结果的不确定度产生影响。

在拉伸试验过程中，需要保证操作人员的技术水平高、严格按照操作规程进行操作，以减小人为误差的影响。

还需要注意对样品的处理、夹具的选择以及试验环境的控制等因素，以确保实验条件的一致性，减小不确定度。

样品本身的特性和试验条件也会对测量结果的不确定度有所影响。

金属材料的组织结构、化学成分、形状等特性会影响其力学性能的测量结果。

在进行拉伸试验时，需要对样品的制备、尺寸和形状进行控制，以减小试样之间的差异，提高测量结果的精确度。

测量结果的不确定度分析需要使用统计方法进行处理。

通常使用标准偏差或扩展不确定度等指标来评估测量结果的不确定度大小。

标准偏差是指测量结果与平均值之间的离散程度，扩展不确定度则是在标准偏差的基础上，考虑到其他因素的不确定度进行修正计算。

通过进行不确定度分析，可以评估测量结果的精确度和可靠性，并为后续的数据处理和结果分析提供依据。

金属材料拉伸试验的测量结果不确定度分析是确保测量结果可靠性和精确度的重要步骤。

通过选择合适的测量仪器、控制实验条件、操作规程以及使用统计方法进行不确定度分析，可以减小测量结果的不确定度，提高测量结果的可靠性和精确度。

金属材料拉伸试验测量结果不确定度分析

金属材料拉伸试验测量结果不确定度分析金属材料拉伸试验是评价材料性能的重要手段之一，通过对材料进行拉伸试验可以获取其力学性能参数，帮助工程师和科研人员了解材料的性能特点。

在进行实验测量时，不能避免地会存在一定的测量不确定度，而准确的不确定度分析对于研究结果的可靠性和准确性具有重要意义。

本文将针对金属材料拉伸试验测量结果的不确定度进行分析，以帮助读者更全面地了解测量结果的可靠性和准确性。

一、拉伸试验及其测量方法拉伸试验是通过对金属试样施加拉力，使其产生变形，从而根据应力-应变曲线获得材料的力学性能参数。

在进行拉伸试验时，通常会使用万能试验机进行测量，通过对试样施加拉力并测量外部载荷和试样位移来获取拉伸应力和应变数据。

在拉伸试验测量过程中，通常会面临一些测量不确定度的影响因素，例如试样制备的误差、试验操作的误差、测量设备的精度等。

这些因素都会对最终的测量结果产生一定的影响，我们需要进行不确定度分析，以评估测量结果的可靠性。

二、不确定度的评定方法不确定度的评定首先需要考虑的是标准偏差，标准偏差是指一组数据离散程度的度量，通常使用样本标准偏差来评定数据的离散程度。

还需要考虑测量设备的精度，包括万能试验机的位移传感器的精度、外部载荷传感器的精度等。

还需要考虑实验操作的误差，例如试样制备的误差、试验过程中操作的误差等。

在进行不确定度评定时，可以利用均方根误差法对不确定度进行估计，具体步骤包括：首先计算出每个影响因素的标准偏差，然后将各影响因素的标准偏差平方相加，最后取平方根作为总的不确定度。

通过这种方法可以综合考虑各种影响因素对测量结果的影响，得到可靠的不确定度评定结果。

三、实例分析以某金属材料为例，对其进行拉伸试验，并通过万能试验机获取了相应的力-位移数据。

接下来对这组数据进行不确定度分析，以评估测量结果的可靠性。

我们需要计算出力-位移数据的标准偏差，然后考虑测量设备的精度，最后考虑实验操作的误差。

通过均方根误差法得到的不确定度为0.02，这表明测量结果的可靠性较高。

拉伸试验结果的测量不确定度报告（GBT228）

拉伸试验结果的测量不确定度报告（GBT228）拉伸试验结果的测量不确定度评定1试验1.1检测⽅法依据GB⁄T228-2002《⾦属材料室温拉伸试验⽅法》进⾏试样的加⼯和试验.1.2环境条件试验时室温为25℃,相对湿度为75%.1.3检测设备及量具100kN电⼦拉⼒试验机，计量检定合格,⽰值误差为±1%；电⼦引伸计（精度0.5级）；0～150㎜游标卡尺，精度0.02mm；50mm间距的标距定位极限偏差为±1%。

1.4被测对象圆形横截⾯⽐例试样，名义圆形横截⾯直径10 mm。

1.5试验过程根据G B⁄T228-2002,在室温条件下，⽤游标卡尺测量试样圆形横截⾯直径，计算原始横截⾯积，采⽤电⼦拉⼒试验机完成试验，计算相应的规定⾮⽐例延伸强度R P0.2、上屈服强度R eH、下屈服强度R eL、抗拉强度R m、断后伸长率A及断⾯收缩率Z。

2数学模型拉伸试验过程中涉及到的考核指标R P0.2，R eH，R eL，R m，A，Z的计算公式分别为R P0.2= F P0.2⁄S0（1）R eH=F eH⁄S0（2）R eL= F eL⁄S0（3）R m=F m⁄S0（4）A=（L U-L0）⁄L0（5）Z=（S0-S）⁄S0（6）式中F P0.2———规定⾮⽐例延伸⼒;F eH———上屈服⼒;F eL———下屈服⼒;F m———最⼤⼒;L U———断后标距;L0———原始标距;S0———原始横截⾯积;S u———断⾯最⼩横截⾯积。

3测量不确定度主要来源试验在基本恒温的条件下进⾏,温度变化范围很⼩，可以忽略温度对试验带来的影响。

3.1对于强度指标，不确定度主要分量可分为三类:试验⼒值不确定度分量、试样原始横截⾯积测量不确定度分量和强度计算结果修约引起的不确定度分量.3.2对于断后伸长率A, 不确定度主要分量包含输⼊量L0和L U的不确定度分量.3.3对于断⾯收缩率Z, 不确定度主要分量包含输⼊量S0和S u的不确定度分量.4标准不确定度分量的评定4.1试验⼒值测量结果的标准不确定度分量4.1.1试验机误差所引⼊的不确定度分量试验所⽤试验机经计量部门检定，⽰值误差为±1%，服从均匀分布，因此可⽤B类评定，置信因⼦100%。

拉伸试验测量结果不确定度评定2014.10

拉伸试验测量结果的不确定度评定一、检测依据本程序对用微控屏显液压万能试验机测定样品的抗拉强度和塑性指标的结果进行不确定度评定。

本实验室用微控屏显液压万能试验机测定样品的抗拉强度和塑性指标的方法是完全依据GB/T 228.1—2010金属材料第1部分：室温试验方法。

二、检测过程描述金属材料的室温拉伸试验抗拉强度检测时，首先计算试样的原始横截面积S 0；然后用WEW30300微控屏显液压万能试验机以规定速率施加拉力，直至试样断裂。

三、分析不确定度来源1．试样测量重复性的不确定度；2．最大力F m 的相对标准不确定度；3．原始横截面积S 0 的相对标准不确定度；4．拉伸速率影响带来的相对标准不确定度四、拉伸试验测量结果不确定度的评定评定以三个试样平均结果的抗拉强度和塑性指标的不确定度使用10个试样，得到测量结果见下表1。

五、实验室标准偏差按贝塞尔公式计算六、112)(-=∑-=n i n i j X X s 七、式中：八、 ∑==n i Xi n X 11 九、建立数学模型x y = 式中： y ——未知样中被测元素的测定结果，单位：（％）；x ——未知样中被测元素的含量读数值，单位：(％) 。

十、分析评定各标准不确定度1. 由随机效应引入的相对不确定度分量)(1C rel w u 和)(1S rel w u在可复现的条件下对同一试样进行10次独立测量，单位：(%)测量数据如下：平均值：ci x =0.05546 (％) , si x =0.00935 (%)0.000419%)x (x 1101s )u(w 101i 2ci ci c c1=--==∑=0.00019%)x (x 1101s )u(w 101i 2si si s s1=--==∑=可得：%755.0%05546.0%000419.0)()(11===ci c c rel x w u w u%03.2%00935.0%00019.0)()(11===si s s rel x w u w u2.由系统效应引入的相对不确定分量)(2C rel w u 和)(2S rel w u1）电子天平称量引入的相对标准不确定度分量)(m u rel 的评定电子天平的分辨力为0.0001g ，天平称量引入的不确定度主要由电子天平的分辨力x δ导致，属均匀分布，故：%00966.03001.00001.029.029.0)(=⨯=⨯=m m u x rel δ。

金属材料拉伸试验测量结果不确定度分析

金属材料拉伸试验测量结果不确定度分析金属材料拉伸试验是工程材料力学性能测试中的一项重要内容，用于评估金属材料的力学性能和工程应用性能。

根据金属材料的拉伸试验测量结果进行不确定度分析，可以有效评估测量结果的可靠性和准确性，为进一步研究金属材料的力学性能提供可靠的数据支撑。

本文将从金属材料拉伸试验的原理、测量结果的不确定度分析方法和实际案例分析等方面展开，对金属材料拉伸试验测量结果不确定度进行深入探讨。

一、金属材料拉伸试验的原理金属材料的拉伸试验是一种常用的力学性能测试方法，它通过对金属试样施加拉伸载荷，使试样发生拉伸变形，测量应力和应变的变化规律，从而得到金属材料的拉伸性能指标。

在金属材料的拉伸试验过程中，通常会采用标准的试验设备和标准试验方法，以确保测试结果的准确性和可比性。

金属材料的拉伸试验过程中，需要测量的主要参数包括试样的尺寸、载荷和应变等。

在测量这些参数的过程中，如试样尺寸测量、载荷测量和应变测量等，都存在一定的不确定度。

这些不确定度可能来自于试验设备的精度、测量仪器的精度、操作人员的技术水平等多个方面。

对金属材料拉伸试验测量结果的不确定度进行分析是十分必要的。

二、金属材料拉伸试验测量结果的不确定度分析方法金属材料拉伸试验测量结果的不确定度分析是通过确定各种影响测量结果准确性和可靠性的因素，对不确定度进行量化评估，并给出不确定度的上限和下限范围。

对金属材料拉伸试验测量结果的不确定度进行分析，通常可以采用以下几种方法：1. 不确定度的评定不确定度的评定是指确定不确定度影响因素的种类和大小。

根据金属材料拉伸试验的具体情况，可以确定试验设备的精度、测量仪器的精度、操作人员的技术水平等不确定度来源，并对其进行评定。

评定不确定度的方法主要包括直接测量不确定度、间接测量不确定度和综合测量不确定度等。

2. 不确定度的计算不确定度的计算是通过各种不确定度的评定结果，利用合适的计算方法对不确定度进行计算。

拉伸试验测量不确定度评定

ｙ）
＝
ｉ
＝
（
１
"! ""ｉ
２
）ｕ２（#ｉ）
２．６扩展不确定度Ｕ或ＵＰ的评定Ｕ＝ｋｕｃ（ｙ）或ＵＰ＝ｋＰｕｃ（ｙ），式中ｋ为包含因子，ｋＰ为给定概率ｐ的包含因子。
２．７给出测量不确定度报告测量结果及其不确
定度的有效数字确定后，应采用它的修约间隔来修
关键词：不确度定度；拉伸试验；评定
１前言测量不确定度用于描述测量结果的可疑程度。
不确定度越小，表示测量结果的可疑程度越小，测量结果的水平和质量越高。ＪＪＦ１０５９－１９９９《测量不确定度评定与表示》实测两种评定与表示不确定度的一种通用规则，适用于各种准确度等级的测量领域。ＧＢ／Ｔ１５４８１－２０００《检测和校准实验室能力的通用要求》规定：校准实验室或进行自校准的检测实验室，对所有的校准和各种校准类型都应具有并应用评定测量不确定度的程序。检测试验适应具有并应用评定测量不确定度的程序。中国实验室认可委员会ＣＮＡＬ／ＡＲ１１：２００２《测量不确定度政策》５．４条款进一步明确规定：“检测实验室应有能力对每一项由数值
要求的测量结果进行测量不确定度评定”。因此，测量不确定度作为一个重要的试验数据
参数，各理化检测实验室如何在ＪＪＦ１０５９－１９９９指导下，对于各种检测项目根据具体情况进行细化，从而做到正确评定成为当前急迫的工作。２测量不确定度的评定步骤２．１概述内容包括测量方法；环境条件；被测对象；测量过程等的说明。２．２建立数学模型输入量Ｘ１，Ｘ２．．．ＸＮ、与被测量ｙ的函数关系。Ｙ＝ｆ（Ｘ１，Ｘ２．．．ＸＮ）。２．３不确定度的来源分析２．４标准不确定度分量ｕ（ｘ）的评定Ａ类标准不确定度：当测量次数足够多时，用贝塞尔公式进行评

拉伸试验测量不确定度的评定

４．最大载荷所引起的相对标准不确定度ｕ．１５。我们用一组比对试样［ｌｍＯｍ网钢（２５］Ｑ３）共
ｌ０支经过相同的热处理制度处理后再测量其最大载荷．并按公称面积７．ｒ８４ｍ计算出强度值，结果见５ａ
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４３・
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数。３测量不确定度的评定和报告
１９９９年国家质量技术监督局计量司颁发ＪＦＪ１５— ９９《０９１９测量不确定度评定与表示》，但广大检
测实验室依然对“ 不确定度” 知之不多。而测量不确定
依据ＪＦ０９１９，对测量不确定度的评定和Ｊ１５ —９９
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第４卷第４期９
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拉伸试验测量不确定度的评定
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定度。测量不确定度的概念，及其评定和表示ｌ法方
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的采用是计量科学技术一个突破和进展。从１６年９３美国ＮＳＢ数理统计专家埃森哈特提出测量不确定度概念，到１９年国际计量委员会正式发布，整整经９３历了三十年。可见要突破传统的经典理论。不是一朝一夕的事。Ｊ０９１９测量不确定度评定与Ｊ１５— ９９《Ｆ表示》对［测量］不确定度的定义是：表征合理地
ｔｅｃｍｅｅｃｔｓｎｄａｂａｏｂｒｏｉ）ｈｐｔｅｆｅｔｇｎｌｒｔｎａｏａｒｓｏｎｏｉａｃｉｉｌｔｅ

拉伸试验不确定度分析评价报告

金属拉伸试验不确定度分析一、测量依据金属试件的横截面为圆形。

拉伸试验方法依据GB/T 228-2002《金属拉伸试验方法》。

二、测量过程描述拉伸强度是以试验过程中试件断裂时的最大作用力除以试件截面积来表示。

金属材料的室温拉伸试验抗拉强度检测时，首先根据试样横截面的种类不同测量厚度、宽度或直径，计算截面积S ；然后用电子拉伸机以规定速率施加拉力，直至试样断裂，读取断裂过程中的最大力F 。

SF R m = 三、测量溯源试验过程中F 通过拉力机直接测量得到。

试样横截面S 通过使用游标卡尺直接测量试样直径D ，然后计算得到。

四、金属拉伸试验测量不确定度分析金属材料抗拉强度R m 测量结果不确定度来源主要包括：(1) 拉力机示值误差引入的标准测量不确定度；(2) 仪器检测过程中产生的校准不确定度；(3) 游标卡尺误差引入的标准不确定度；(4) 试验直径测量人员操作引入的不确定度(5) 温度等环境因素引入的不确定度：(6) 试验夹角引入的不确定度。

五、数学模型试验中的影响因素包括直径测量，拉力测量，温湿度，夹具滑动，试件的同轴度，加载速率等。

考虑直径测量，拉力测量和加载速率的影响，忽略温湿度，夹具滑动影响，建立数学模型如下：214*D F f f R mm π= 式中：R m —拉伸强度；f 1—加载速率影响系数；f m —操作中试样与竖直面的夹角影响系数；D —试件直径；F —试件断裂时的拉力。

六、分析评定个项标准不确定度（1）直径测量，u(D)直径测量的不确定度由两部分组成：游标卡尺的示值误差导致的不确定度和操作者所引入的测量不确定度。

a ）游标卡尺示值误差导致的不确定度，u 1(d)游标卡尺的允差为±0.02mm ，估计其为矩形分布（均匀分布），则u 1(d)=302.0mm=0.012mmb)由操作者所引入的测量不确定度，u 2(d)根据经验估计，由操作者引入的测量误差在±0.10mm 范围内，估计其为矩形分布（均匀分布），则u 2(d)=310.0mm=0.06mm两者合并后，得直径测量的标准不确定度为 u(D)=2206.0012.0+mm=0.06mm相对标准不确定度为0.06/25.32=0.24%(2) 拉力测量对于数显测量仪器，拉力F 的测量不确定度来源于仪器校准的不确定度、仪器的测量不确定度两方面。