误差累积方法估计拉伸试验的侧量不确定度
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。
金属材料 室温拉伸试验方法 GB
金属材料室温拉伸试验方法 GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法GB中华人民共和国国家标准GB/T228-2002eqv ISO 6892:1998金属材料室温拉伸试验方法Metallic materials——Tensile testing at ambient temperature发布GB/T228-2002目次前言ⅢISO前言Ⅳ1 范围12 引用标准13 原理14 定义15 符号和说明56 试样67 原始横截面积（So）的测定78 原始标距（Lo）标记79 试验设备的准确度710 试验要求811 断后伸长率（A）和断裂总伸长率（At）的测定812 最大力总伸长率（Agt）和最大力非比例伸长率（Ag）的测定913 屈服点延伸率（Ae）的测定914 上屈服强度（ReH）和下屈服强度（ReH）和下屈服强度（ReL）的测定1015 规定非比例延伸强度（Rp）的测定1016 规定总延伸强度（Rt）的测定1117 规定残余延伸强度（Rr）的验证方法1118 抗拉强度（Rm）的测定1119 断面收缩率（Z）的测定1220 性能测定结果数值的修约1421 性能测定结果的准确度1422 试验结果处理1523 试验报告15附录A（标准的附录）厚度0.1mm～＜3 mm薄板和薄带使用的试样类型16附录B(标准的附录)厚度等于或大于3mm板材和扁材以及直径或厚度等于或大于4mm线材、棒材和型材使用的试样型17附录C（标准的附表录）直径或厚度小于4mm线材、棒材和型材使作的试样类型20附录D（标准的附录）管材使用的试样类型21附录E（提示的附录）断后伸长率规定值低于5%的测定方法24附录F（提示的附录）移位方法测定断后伸长率24附录G（提示的附录）人工方法测定棒材、线材和条材等长产品的最大力总伸长率25附录H（提示的附录）逐步逼近方法测定规定非比例延伸强度（Rp）26附录I（提示的附录）卸力方法测定规定残余延伸强度（Rr0。
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%。
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拉伸试验是一种常用的金属材料性能测试方法，通过测定材料在拉伸过程中的应力和应变关系，可以获得材料的一些重要性能指标，如屈服强度、抗拉强度、延伸率等。
然而，在实际测试中，由于各种因素的影响，测试结果往往存在一定的不确定度，这对于材料的实际应用和研究有着重要的影响。
因此，本文将对金属材料拉伸试验测量结果不确定度进行分析。
1.拉伸试验的基本原理拉伸试验是通过施加一个拉力，使试样沿着其轴向发生变形，然后测定变形量和施加力之间的关系，从而获得材料的力学性能数据。
在一般情况下，拉伸试验主要包括以下步骤：准备试样、安装试样、施加负载、记录数据等。
在测试过程中，应该尽可能减小外界因素的干扰，以获得准确的测试结果。
在拉伸试验中，存在多种因素会对测试结果产生影响，需要对其进行分析和评价，以确定测试结果的不确定度。
具体来说，拉伸试验结果的不确定度主要来源于以下几个因素：1）试样的制备：试样的制备质量将直接影响测试结果的准确性和精度。
如果制备不均匀或存在缺陷，将导致拉伸试验中材料发生异常的变形，从而影响测试结果。
3）测试条件的控制：温度、湿度等环境因素以及测试速度等测试条件对结果具有极大的影响，需要在测试前进行充分的控制和标准化。
4）人为误差：测试操作人员的技能水平和经验，以及测试记录的准确性和可读性都会影响测试结果的准确性。
3.拉伸试验结果的不确定度评价方法为了获得准确的测试结果，并确定测试结果的不确定度，需要使用一些统计方法来评价不确定度。
这些方法包括：参数估计法、置信区间法、容差分析法等。
其中，参数估计法是通过测量数据来估计测试值和不确定度的方法，包括最小二乘法、方差分析法、最大似然估计法等。
置信区间法是通过确定数据集合的置信区间来估计测试值和不确定度的方法，包括平均值法、t分布法等。
容差分析法是在一定的允许误差和信任水平下，对影响测试结果的因素进行评价和分析。
4.总结拉伸试验是一种精度较高的金属材料性能测试方法。
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
９４
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：ＡＳＴＭ Ａ３７０—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一１ ０ ０ ０液 压 式 万 能 试 验 机 检 定 证 书 可 知
最大力 ｌ ８ ４ （ ｋ Ｎ） ５ １ ８ ５ ． ０ １ ８ ４ ． ０ １ ８ ５ ． ５ １ ８ ５ ． ０ １ ８ ６ ０ １ ８ ４ ． ５ １ ８ ５ ． ０ １ ８ ４． ５ ｌ ８ ５ ． 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 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ２ ８ ￣２ ０ ０ ８标 准 ：
Ｆ Ｆ Ｔ —Ｔ
任取 １ 支断后试样 由 １ 人测量 ， 测量 １ ０次 ， 其结果见下表 ：
‘
｝ 则 量 次 数 ｌ
．
２ ３ ４ ５ ６ ７
８
９ １ Ｏ
０ ０ ０ ５ ８ ５ ０ 对标准不确定度为 ｕ ， ｒ ｅ ｌ ＝ 三 詈＝ ． ， 自由度 １ ， ＝ 。
√３
：
相对标准 不确定 度为 ｕ
１ ０ — １＝ ９。
＝＝ ＿ 旦 ＿ ＝ 二 ＝０ ． ０ ０ ０ ９ ７自由度 ｖ ３
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 １ ０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
拉伸试验测量结果不确定度评定
拉伸试验测量结果不确定度评定1.过程概述：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环境条件试验温度为18℃,湿度40%;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；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式中：表1 重复性试验测量结果编号 试样尺寸上屈服强度ReHMPa抗拉强度RmMPa规定塑性延伸强度MPa断后伸长长度mm断后伸长率A%断面收缩率Z% a b1 260 475 260 312 259 472 2583 255 468 2564 259 477 2595 259 470 2606 262 470 2617 260 470 2598 262 470 2639 262 475 262 10263 474 263 平均值标准差S j相对标准偏差%%%%%抗拉强度不确定度评定 数学模型 R m=F m /Sou rel R m= )()()()(20222mvrelrelmrelrelR 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=%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 1万能试验机为级,其示值误差为±%,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使用级的标准测力仪对试验机进行鉴定,JJG144-1992中给出了R=%;则其相对标准不确定度为：u rel F 2=%106.083.2=R3计算机数据采集系统带来的相对标准不确定度u rep F 3根据JJF-2003计量技术规范中给出,计算机数据采集系统所引入的B 类相对标准不确定度为%;u rel F 3=% 4最大力的相对标准不确定度分项u relF mu relF m=)()()(322212F u F F u rel relrelu++=% 2.1.3原始横截面积S 0 的相对标准不确定度分项u rel S 0的评定：根据GB/T228-2002 标准中,测量原始横截面积时,测量每个尺寸应准确到±%; S 0 =ab )(0S u rel=)(a u rel+)(b u rel(1)测量宽度a 引入的不确定度)(a u rel ＝%289.03%5.0= (2)测量厚度b 引入的不确定度)(b u rel ＝%289.03%5.0= 则 )(0S u rel=)(a u rel+)(b u rel＝%2.1.4拉伸速率影响带来的相对标准不确定度分项)(mvrelR u试验得出,在拉伸速率变化范围抗拉强度相差10MPa,所以拉伸速率对抗拉强度的影响为±5MPa,按均匀分布考虑：u Rmv=887.235=u rel R mv =%611.01.472887.2= 2.1.5抗拉强度的相对合成不确定度 标准不确定度分项不确定度来源 相对标准不确定度 u rel rep 测量重复性 % u rel F m最大力 %试样原始面积 % u rel R mv拉伸速率%ucrelR m=)()()()(20222mvrel rel m rel rel R u S u F u rep u +++ ＝2222%)611.0(%)578.0(%)620.0(%)362.0(+++ ＝%2.1.6抗拉强度的相对扩展不确定度取包含概率p=95%,按K＝2 U rel R m ＝k·uc rel R mU rel R m＝2·%＝%上屈服强度不确定度评定 数学模型R m=F eH /Su rel R Eh= )()()()(20222mHvrelreleHrelrelRu S u F u rep u +++式中： R Eh—上屈服强度F Eh—上屈服力S 0—原始横截面积rep—重复性R mHv—拉伸速率对上屈服强度的影响2.2.1 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%896.0=%2.2.2上屈服力F Eh的B 类相对不确定度分项u rel F Eh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 Eh1万能试验机为级,其示值误差为±%,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 Eh2使用级的标准测力仪对试验机进行鉴定,JJG144-1992中给出了R=%;则其相对标准不确定度为：u rel F 2=%106.083.2=R3计算机数据采集系统带来的相对标准不确定度u rep F Eh3根据JJF-2003计量技术规范中给出,计算机数据采集系统所引入的B 类相对标准不确定度为%;u rel F Eh3=%4最大力的相对标准不确定度分项u relF eHmu rel F eHm=)()()(eH32eH22eH12F u F F u rel relrel u ++=% 2.2.3原始横截面积S 0 的相对标准不确定度分项u rel S 0的评定：根据GB/T228-2002 标准中,测量原始横截面积时,测量每个尺寸应准确到±%; S 0 =ab )(0S u rel=)(a u rel+)(b u rel1测量宽度a 引入的不确定度)(a u rel ＝%289.03%5.0= 2测量厚度b 引入的不确定度)(b u rel ＝%289.03%5.0=则 )(0S u rel=)(a u rel+)(b u rel＝%2.2.4拉伸速率影响带来的相对标准不确定度分项)(eHvrelRu试验得出,在拉伸速率变化范围抗拉强度相差10MPa,所以拉伸速率对抗拉强度的影响为±5MPa,按均匀分布考虑：u ReHv=887.235= u rel R eHv =%611.01.472887.2= 2.2.5上屈服强度的相对合成不确定度 标准不确定度分项不确定度来源 相对标准不确定度 u rel rep 测量重复性 % u rel F eH最大力 %试样原始面积 % u rel R eHv拉伸速率%u rel R Eh= )()()()(20222eHvrelreleHrelrelRu S u F u rep u +++＝2222%)611.0(%)578.0(%)620.0(%)517.0(+++ ＝%2.2.6上屈服强度的相对扩展不确定度取包含概率p=95%,按K＝2 U rel R eH ＝k·ucrelR eHU rel R eH＝2·%＝%规定塑性延伸强度不确定度评定 数学模型 =Su rel = )()()()(2.02022.022Hvp relrelp relrelRu S u Fu rep u +++式中：—规定塑性延伸强度 —规定塑性延伸力S 0—原始横截面积rep—重复性—拉伸速率对上屈服强度的影响 2.3.1 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%859.0=%2.3.2规定塑性延伸力的B 类相对不确定度分项u rel 的评定 1试验机测力系统示值误差带来的不确定度u rel万能试验机为级,其示值误差为±%,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使用级的标准测力仪对试验机进行鉴定,JJG144-1992中给出了R=%;则其相对标准不确定度为：u rel F 2=%106.083.2=R3计算机数据采集系统带来的相对标准不确定度u rep根据JJF-2003计量技术规范中给出,计算机数据采集系统所引入的B 类相对标准不确定度为%;u rel =% 4引伸计带来的相对标准不确定度u rel规定塑性延伸力是按如下方法得到的：在力－延伸曲线图上,划一条与曲线的弹性直线段部分平行,且在延伸轴上与此直线的距离等效于规定塑性延伸率%; 此平行线与曲线的交截点给出相应于所求规定塑性延伸强度的力;由于无法得到力－延伸曲线的数学表达式,我们不能准确地得到引伸计测量应变的相对标准不确定度u rel △L 与力值的相对标准不确定度u rel 之间的关系;为得到两者之间的近似关系,通过交截点与曲线作切线,与延伸轴的交角为a;则引伸计测量应变的相对标准不确定度u rel △L 与引伸计对力值带来的相对标准不确定度u rel 近似符合下式：u rel =)(tan L u a rel∆•1级引伸计的相对误差为匀分布考虑;u rel =%577.03%0.1=在实际操作中 角与坐标轴的比例有关,L F a ∆∆=tan 本例中在交截点0≈∆∆LF则u rel ＝u rel △L 0≈∆∆L F规定塑性延伸力的相对标准不确定度分项u relu rel=)()()()(p0.242p0.232p0.222p0.212Fu Fu FF u relrelrelrelu+++=%2.3.3原始横截面积S 0 的相对标准不确定度分项u rel S 0的评定：根据GB/T228-2002 标准中,测量原始横截面积时,测量每个尺寸应准确到±%; S 0 =ab )(0S u rel=)(a u rel+)(b u rel1测量宽度a 引入的不确定度)(a u rel ＝%289.03%5.0= 2测量厚度b 引入的不确定度)(b u rel ＝%289.03%5.0= 则 )(0S u rel=)(a u rel+)(b u rel＝%2.3.4拉伸速率影响带来的相对标准不确定度分项)(2.0vp relRu试验得出,在拉伸速率变化范围抗拉强度相差10MPa,所以拉伸速率对抗拉强度的影响为±5MPa,按均匀分布考虑：u =887.235= u rel =%611.01.472887.2=2.3.5规定塑性延伸强度的相对合成不确定度 标准不确定度分项不确定度来源 相对标准不确定度 u rel rep 测量重复性 % u rel规定塑性延伸力 %试样原始面积 % u rel拉伸速率%u rel R p= )()()()(2.02022.022vp relrelp relrelRu S u Fu rep u +++＝2222%)611.0(%)578.0(%)620.0(%)496.0(+++ ＝%2.3.6规定塑性延伸强度的相对扩展不确定度取包含概率p=95%,按K＝2 U rel R p ＝k·uc rel R pU rel R p＝2·%＝%断后伸长率不确定度评定 数学模型A――断后伸长率 L 0――原始标距L u――原始标距断后伸长L u―L 0的测量精确到±;在测定不确定度时公式表达为：L ∆与L 0彼此不相关,则：u relA= )()()()(20222off u L u L u rep u relrelrelrel++∆+ 类相对标准不确定度分项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%079.3=%2.4.2原始标距的B 类相对不确定度分项u rel L 0的评定根据标准规定,原始标距的标记L 应准确到±1%;按均匀分布考虑3,则：u rel L 0＝3%1＝% 2.4.3断后伸长的B 类相对标准不确定度分项u rel L ∆的评定断后伸长L u―L 0的测量精确到±;本试验平均伸长为,按均匀分布考虑k=3,则：u rel L ∆＝3598.1525.0⨯＝% 2.4.4数字修约带来的相对标准不确定度分项u rel off断后伸长率的修约间隔%;按均匀分布考虑,修约带来的相对标准不确定度分项：u rel off＝%05.3132%5.0⨯⨯＝% 2.4.5断后伸长率的相对合成不确定度 标准不确定度分项 不确定度来源相对标准不确定度 平均值 u rel rep 测量重复性 % %u rel L 0试样原始标距 % 0L ＝50mm断后伸长 % L ∆＝u rel off修约%相对合成不确定度：u relA= )()()()(20222off u L u L u rep u relrelrelrel++∆+ ＝2222%)465.0(%)577.0(%)925.0(%)778.1(+++ ＝%2.4.6断后伸长率的相对扩展不确定度 取包含概率p=95%,按K＝2 相对扩展不确定度 ()()%274.4%137.22=⨯=⨯=A u k A Urelrel断面收缩率不确定的评定 数学模型Z――断后伸长率 S 0――原始横截面积S u――断后最小横截面积 公式中S u 不独立,与S 0相关性显着;近似按S 0与S u相关系数为1考虑;符合下式关系： c u Z= )()(),(2202off u rep u S S u relrel u rel ++ 类标准不确定度u rep,故应除以3 u rep= %580.03%005.13==S 2.5.2原始横截面积S 0 的相对标准不确定度分项()0S u 的评定： 根据GB/T228-2002 标准中,测量原始横截面积时,测量每个尺寸应准确到±%; S 0 =ab)(0S u rel =)(a u rel +)(b u rel1测量宽度a 引入的不确定度)(a u rel ＝%289.03%5.0= 2测量厚度b 引入的不确定度)(b u rel ＝%289.03%5.0= 则 )(0S u rel =)(a u rel+)(b u rel ＝% 试样公称面积10190⨯=S ＝190mm 22.5.3断裂后横截面积的标准不确定度()U S u 分项标准中规定断裂后最小横截面积的测定应准确到±2%,按均匀分布考虑： 根据计算断后缩径处最小直径处横截面积平均为=uS 2.5.4数字修约带来的相对标准不确定度分项u off根据GB/金属材料 第1部分：室温拉伸试验方法,第22条中的规定,断后伸长率的修约间隔1%;按均匀分布考虑,修约带来的相对标准不确定度分项：u rel off＝32%1⨯＝% 2.5.5断后伸长率的相对合成不确定度标准不确定度分项 不确定度来源 相对标准不确定度 平均值 u rep测量重复性 % % u S 0 试样原始横截面积0S ＝ 断裂后横截面积u S ＝ u off 修约 % ()()u u u c S u S S u S S S S u •-•=002001),(=163.1196.1921098.1196.192404.982•-• =%c u Z= )()(),(2202off u rep u S S u relrel u rel ++ =()()()222%289.0%580.0%313.0++ =%2.5.6断面收缩率的相对扩展不确定度 取包含概率p=95%,按K＝2 相对扩展不确定度 ()()%438.1%719.02=⨯=⨯=Z u k Z U c 3 相对扩展不确定度汇总抗拉强度U r e l R m 上屈服强度U r e l R e H规定塑性延伸强度U rel R p 断后伸长率()A U rel 断面收缩率()Z U rel % % %。
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。
拉伸试验测量不确定度分析
3）计算机数据采集系统带来的相对标准不确定度 Urel （F3）=0.2%
最大力的相对标准不确定度分量为：
=
=0.622% 盂拉伸速率影响带来的相对标准不确定度，试验见表 1，在拉伸速率变化范围内抗拉强度极差为 7MPa，所以拉
关键词院拉伸试验曰有效可靠曰不确定度曰受控正常
1 概述 多年来人们习惯用误差理论判断试验结果的准确 性，误差是真值与实际测量结果之差，由于真值往往不知
Fm/S0，ReH=FeH/S0，A =（Lu -L0）/L0 （Fm—最 大 力 ，FeH—上 屈 服 力 ，S0—试 样 原 始 横 截 面 积 ，Lu—断 后 标 距 ，L0—原 始 标 距）。
3.3.2 抗拉强度不确定度的评定
Rm、上屈服强度 ReH 和断后伸长 率 A[1]，计 算公式为：Rm=
根据抗拉强度不确定度影响因素，抗拉强度相对合成
序号
厚度 a0 mm
表 1 拉伸试验重复性测试结果
宽度 b0 mm
横截面积 S0 mm2
抗拉强度 Rm 上屈服强度 ReH 断后伸长 驻L
MPa
MPa
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内燃机与配件
拉伸试验测量不确定度分析
王春雁曰袁晓桐曰张玉潮曰纪静
（河北华北柴油机有限责任公司，石家庄 050081）
摘要院力学性能指标是评定材料和零部件的重要指标袁拉伸试验是测量力学性能的重要一环袁检测结果是否有效可靠尤为关键袁 为了验证我公司拉伸试验检测过程和检测数据的有效性和可靠性袁根据 GUM 即国际标准叶 测量不确定度第 3 部分院测量不确定度指 南曳 和 JJF1059.1-2012叶 测量不确定度评定与表示曳 标准规定的方法袁选取 Q235 热轧钢板制成试样做拉伸试验袁进行不确定度分析评 定袁 结果表明袁拉伸试验不确定度的水平与 GB/T228.1-2010叶 金属材料拉伸试验第 1 部分院室温试验方法曳 标准附录预测水平相当袁我 公司实验室拉伸试验过程受控正常袁检测数据有效可靠遥
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。
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。
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。
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摘要：金属材料自身的化学成分及组织结构是其力学性质的主要决定性因素。
金属材料拉伸试验是材料力学性能试验组成的一个重要成分，可对材料自身力学性能有效地进行评价，得到了十分广泛的运用。
该方法具有简单、快捷及可靠等优势，能对材料自身具备的基本属性快速、准确地进行反映。
关键词：金属材料;拉伸试验;测量结果不确定度通常金属不确定度标准结果在数值表达上都保留一位或两位有效位数，因而在进行测定过程中可首先明确可能会影响不确定度的因素，判断其对不确定度的影响程度，然后对因素进行取舍。
金属不确定度计算时，如果计算数据为相对测量数据，那么在计算时可不需进行单位换算处理，在结果处理上便捷性和直观性更高，有利于对不确定影响因素进行取舍。
1方法与条件测定方法：根据GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验》的第1部分：室温试验方法进行。
环境条件：测试温度应在10℃和36℃之间，本试验选择温度为20℃;相对湿度不超过85%，本试验进行时相对湿度为79%。
测试对象：58SiMn 圆柱棒。
设备：CMT4205-20T电子万能材料试验机，标准测力计，千分尺。
2不确定度来源测量所得数值的四舍五入修约算法和测量仪器存在的不确定性是拉伸试验结构不确定性的主要因素。
由于有许多因素可能影响样品的均匀性，如采样表示和热处理均匀性，因此不能与测量系统的不确定性评估范围相适应。
3数学模型建立及相关试验拉伸强度测试的两个主要试验参数是试验机的拉力值和试样直径。
Rm=f （Fm，d）=4Fm/πd2，其中Rm表示拉伸强度N，Fm表示最大拉伸力N，d表示圆棒样品。
截面直径，mm。
主要的拉伸强度测试装置是测量力值的测试器，校准测试机器的测力计，以及测量样品长度的千分尺。
3.1 最大拉力值Fm的标准不确定度μ（Fm）最大拉力值Fm的不确定性的主要组成部分是试验机指示误差的不确定性和试验机的校准误差。
一方面，一部分不确定性的分项内容与试验机的读数误差有关。
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
汽车内胎拉伸试验的不确定度评定
．
１ ． ２ 环境 条件 ： 恒温 ２ ３ ℃ ￣Ｆ Ｃ， 恒湿 ５ ０ ％Ｒ Ｈ￣ ５ ％ ＲＨ １ ． ３ 测量仪器 ： 电子万能拉 力机 ， 力传感器测量范 围 ０ － ５ ０ ０ Ｎ； 游 标卡尺 ， ０—１ ５ ０ ｍｍｌ 测厚仪， ０～ ５ ｍｍ
布估 计， 包含因子 ｋ ＝√ ３， 因此 示值误差 引起的不 确定度为 ：
褥撬鸯论
汽车内胎拉仲试验的不确定度评定
周 晓霞 瑞安市质量技术监督检测院
【 擒要】通过对汽车内胎拉伸试 验的结果进行分析， 确定拉伸试验的
测量不确定度 ， 为每次汽车内胎拉伸试验的检 测结果提供参考。
３ ２ ５ ２ ０ ４
３ ． ２ ． １ 拉力试 验机示值误 差引起不确 定度： 根 据拉力试验 机的校 准报告， 拉力试 验机的精度等 级为 １ 级， 即示 值误差 为 ±Ｉ ％Ｆ Ｓ ， 因此 ： （ Ｆ） ＝ｌ ％× 均 Ｏ ． ０ ８ ９ ３ ． ２ ． ２测厚仪示值误差 引起 不确定度 ： 测 厚仪 器示值 分辨 率为 Ｏ ． ０ １ ａｍ， ｒ 读 数误 差 的不 确定 度可按 均 匀
３ ， 输入量的标准不确定度及评定
３ ． １ Ａ类不确 定度的评定 本 次测量不确 定度是对 同一只汽车 内胎上取 样的 １ ０ 根试 样进 行测 量。 在 这些试 样间的差异 带来的不确 定度可能 用重复性 测量来评 价。 详
见表 １ 。
样 品 号 最 大 拉 断 力
汽车内胎拉伸试验的不确定度评定
科技专论319汽车内胎拉伸试验的不确定度评定【摘要】通过对汽车内胎拉伸试验的结果进行分析，确定拉伸试验的测量不确定度，为每次汽车内胎拉伸试验的检测结果提供参考。
【关键词】汽车内胎；拉伸试验；不确定度1、概述1.1测量方法：GB7036.1-2009《充气轮胎内胎 第1部分：汽车轮胎内胎》GB/T519-2008《充气轮胎物理性能试验方法》GB/T528-2009《硫化橡胶和热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定》1.2环境条件：恒温23℃±1℃，恒湿50% RH±5%RH1.3测量仪器：电子万能拉力机，力传感器测量范围0~500N；游标卡尺，0～150mm；测厚仪，0～5mm1.4被测对象：选用同一只汽车内胎，沿轮胎周身在胎侧部位中部切取样品，进行打磨。
再根据GB/T528的要求栽切成2型试样，共10组。
1.6评定结果的使用在符合上述条件或条件十分接近的测量结果，可参照本评定结果。
2、建立数学模型按照GB/T528中的要求，拉伸强度的计算公式为：tWFT×=式中：T—拉伸强度F—记录的最大拉断力W—裁刀狭窄部分的宽度t—试验长度部分厚度3、输入量的标准不确定度及评定3.1 A类不确定度的评定本次测量不确定度是对同一只汽车内胎上取样的10根试样进行测量。
在这些试样间的差异带来的不确定度可能用重复性测量来评价。
详见表1。
拉抻强度的重复性测量不确定度为：标准偏差 126.0)(91)(102=−==∑iiTTsTµ3.2输入量B类扩展不确定度的评定输入量B类扩展不确定度的不确定度主要由拉力试验机、游标卡尺和测厚仪的示值误差引起的。
3.2.1拉力试验机示值误差引起不确定度：根据拉力试验机的校准报告，拉力试验机的精度等级为1级，即示值误差为±1%FS，因此：089.0%1)(≈×=µFu3.2.2测厚仪示值误差引起不确定度：测厚仪器示值分辨率为0.01mm，读数误差的不确定度可按均匀分布估计，包含因子k=3，因此示值误差引起的不确定度为：006.0301.0)(≈==kat u3.2.3游标卡尺示值误差引起不确定度：游标卡尺的分辨率为0.01mm，读数误差的不确定度可按均匀分布估计，包含因子k=3，因此示值误差引起的不确定度为：006.0301.0)(≈==kaWu4、合成不确定度评定合成不确定度：)()()()()(2222WutuFuTuVu+++=2222006.0006.0089.027.0+++=15.0≈5、汽车内胎拉伸强度检测结果的扩展不确定度扩展不确定度概率分布按正态分布考虑，95%的的置信区间，包含因子k=2，则：0.300.152)()(=×=×=VukVUc6、检测结果报告拉伸强度T=（8.9±0.30）N/cm2 ，k=27、结论综合考虑测量重复性、测量设备校准误差、测量设备示值误差的影响，测定汽车内胎拉伸强度的扩展不确定度为0.3N/cm2。
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误差累积方法估计拉伸试验的侧量不确定度
引言
基于误差累积原理和利用试验方法标准及检定标准规定的测量误差要求，提出估计测量不确定度的方法要点。
因为不同材料对于某些例如应变速率或应力速率等控制参数呈现不同的响应，所以不可能对所有材料计算出单一的不确定度值。
此处提供的误差累积方法可以把它看成为按本标准进行试验(1级试验机和1级引伸计)的实验室的测量不确定度上限。
应当注意，当评定试验结果的总分散度时，测量的不确定度应看做包含由于材料的不均匀性而引起的固有分散度。
附录K中给出的相互比较试验的分析统计方法，并不能分离出这两种分散度的影晌源。
估计实验室间分散度的其他有用的方法是，采用一种具有保证材料性能的持证标准材料(CRM)。
已经选定供作室温拉伸试验使用的标准材料(CRM)为一种直径14 mm 每批It的标准材料镍铬合金(Nimonic75 )，正在共同体标准物质局(BCR)监督认证程序之中。
不确定度的估计
1 与材料无关的参数
将各种误差源产生的误差累加在一起的方法已做相当详细的处理。
最近，两个ISO文件(ISO 5725-
2和测量不确定度的表达指南)，对精密度和不确定度的估计给出了指导。
下面的分析采用了常规的方和根方法。
表ii给出了各种拉伸性能试验参数的误差与不确定度的期望值。
由于应力应变曲线的形状特点，有些拉伸性能原则上能以较高的精密度测定。
例如，上屈服强度R,。
仅仅取决于力和横截面积的测量误差;而规定强度R,却取决于力、变形(位移)、标距和横截面积的测量误差。
对于断面收缩率Z，则需考虑试验前、后横截面积的测量误差。
表J1 确定拉伸试验数据的最大允许测量不确定度(使用方和根方法)
2. 2 与材料有关的参数
对于室温拉伸试验，材料受应变速率(或应力速率)控制参数影响明显的拉伸性能是尺。
、凡L和Rp,抗拉强度R，也与应变速率相关，但试验中，通常以比测定Rp高得多的应变速
率进行试验测定，一般受应变速率的影响呈现较小的敏感性。
原则上，在计算累积误差之前需要测定应变速率对材料性能的影响(参见图J1和图J2)。
有限的一些数据是可用的，而且也可以用下列例子估算一些材料的测量不确定度。
表J2和表J3给出了一组用以确定材料受本标准规定应变速率范围影响的典型数据例子。
同时，表J2也给出了应变速率对几种材料的规定强度的影响。
2. 3 总测量不确定度
将表J1中规定的与材料无关的参数，与表J2所给应变速率对规定强度影响的数据进行合成，即可给出所示各材料的测量不确定度总估计，见表J3所示。
为了进行合成总不确定度，将标准中允许的应变速率范围内对规定强度的影响值取其一半，表示为等效误差。
例如X5CrNiMo17-12-2不锈钢，其规定强度R, 在允许的应变速率范围内受影响为 6.800,取其一半的值等于士3.4%的误差。
因此，对于X5CrNiMo17-12-2不锈钢，其总不确定度为:
结束语
对利用误差累积原理计算室温拉伸试验测量不确定度的方法提出要点，并给出一些材料对已知试验参数影响的例子。
应注意，计算的不确定度可能需要修正，以便包含符合测量不确定度表达指南的加权因子。
而当欧洲试验室和IS()工作部门最后决定他们要采纳推荐的最佳方法后，将着手这方面的工作。
此外，还存在影响拉伸性能测定的其他因素，例如试样弯曲、试样夹持方法和试验控制模式，即引伸计控制模式或十字头控制模式。
它们都可能影响拉伸性能的测定。
但目前未有足够可用的定量性数据，所以不可能将其影响包括在累积误差之中。
应该指出，这一误差累积方法仅仅给出由于测量技术所引起的不确定度的估计，
而并非对归因于材料不均匀性而引起试验数据的固有分散性作出容限。
最后，应当知道，适合的标准材料成为可用之时，将对试验机，包括目前没有证明其合格的夹头、弯曲等影响的总测量不确定度提供一种有用的方法。