钢丝拉伸强度试验结果不确定度的评定
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。
钢筋拉伸强度测量不确定度的评估
钢筋拉伸强度测量不确定度的评估1. 方法概述按GB/T11181-2003标准，测量了钢丝的拉伸强度。
本文分析了钢丝拉伸强度测量不确定度的来源，利用测量获得的结果及其他相关资料，测定了该测量结果的不确定度。
1.1测量依据：GB/T11181-2003。
1.2测量原理：试样以恒定的拉伸速度（100±1mm/min ）被拉伸，直至拉伸，记录拉伸过程的最大力值，再除以钢丝的横截面积即为拉伸强度。
1.3环境条件：23±5℃。
1.4仪器设备：万能试验机，游标卡尺。
2.测量结果本测量为间接测量，钢丝的破断力用万能试验机测量，钢丝横截面为圆形，直径用游标卡尺测量，因为仪器示值偏差较小，不对仪器示值进行修正，拉伸强度R m 按下式计算：)1...(....................d4R2πFA F m == 式中：F ——钢丝破断力测量结果，N A ——钢丝横截面，mm 2d ——钢丝直径，mm3.不确定度的主要来源和分析测量过程的不确定度的主要来源有：1） 影响拉伸强度测量结果的随机因素较多，主要有试样不均匀、仪器的变动性、操作的差异和模拟式计量器具的读数偏差等因素； 2） 仪器校准的不确定度。
4.数学模型在实际评定中很难分别定量地研究每个影响因素的影响。
比较简便易行的方法是在重复性测量条件下测量同一批次的多个试样，计算该观测列的标准偏差，作为各种随机因素合成重复性不确定度分量。
通常，将测量结果乘以重复性系数rep f ，该数值等于1，其标准偏差等于测量结果的相对合成标准不确定度。
评定不确定度的数学模型应写为：)2.....(....................d4R rep 2f FA F m π==5．不确定度分量的评定5.1测量不确定度的评定5.1.1测量重复性引入的不确定度分量影响检测结果重复性的因素主要有测量仪器的变动性、人员操作和读数差异、样品不均匀等因素。
统计分析在重复性测量条件下一系列测量结果，即可得到各种随机因素合并引起的重复性不确定度分量。
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 ：
用拉伸法测钢丝杨氏模量实验中的不确定度分析
用拉伸法测钢丝杨氏模量实验中的不确定度分析实验目的：实验步骤：1. 准备工作：将钢丝四端间的距离测得并计算初段长度。
2. 将钢丝固定在实验机的夹具上，并调整好实验机的参数。
3. 开始进行实验，在实验机上不断施加拉力，直到钢丝断裂。
4. 记录下钢丝断裂前的长度和施加的拉力。
实验数据处理：1. 根据实验数据计算出钢丝的截面积。
2. 计算初段长度与钢丝断裂前的长度之比，并将这个值化为小数形式。
3. 描绘出拉伸曲线。
4. 根据拉伸曲线计算出钢丝的杨氏模量。
不确定度分析：本实验中的主要不确定度来源有：1. 仪器误差：实验机的读数精度影响杨氏模量的计算结果。
2. 人为误差：对钢丝固定、调整实验机参数等操作的不精确程度。
3. 钢丝的材料本身的不确定度：钢丝的弹性性质、硬度等因素都可能影响杨氏模量的计算结果。
钢丝材料的不确定度可以通过查阅资料来确定其范围，这里不加以赘述。
而仪器误差和人为误差则需要通过实验重复等方法来确定其范围，并计算出它们对杨氏模量计算结果的影响。
机器本身的误差可以通过标定来进行减小，而人为误差则可以通过重复实验来减少。
在重复实验中，需要对每个不同的实验参数进行分类，分别计算它们对结果的影响，以确定其不确定度范围。
最终，所有误差来源的不确定度加起来，就能得到实验结果的总体不确定度。
如果实验结果的不确定度比较大，则说明实验的精度值不够高，需要调整实验方法或重新进行实验。
实验结果：通过实验，我们得到钢丝的杨氏模量为XXXX(N/m^2)。
由于实验中的误差源比较多，本次实验的结果总体不确定度为±XXXX(N/m^2)。
根据结果的不确定度，我们可以稍微调整实验方法并重新进行实验，以提高结果的准确性和精度。
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 ＝ 、 ／ ｊ １ 丕＝ 、 ／ ０ ． ０ ０ ５ ＋ ０ ． ０ ０ ５ ８ ＝ ０ ． ０ ０ ７ ７ （ ｉ Ｉ ｌ ｍ） （ ４ ） 试样直径测量值 ｄ ＝ １ ０ ． ０ ０ ｉ ｉ ｌ ｍ， 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 。
Ｒ Ｆ ｓ ｏ ＝ ４ １ ， ｒ ｒ ｘ Ｆ ， ， ／ ｄ ｍ
／ ｘ ｓ ｏ ＝ 、 ／ 舶
￣ ｘ ／ ／ Ｏ ． ０ ０ ０ ８ ２ ＂ Ｉ － ０ ． ０ ０ ０ ８ ２＝ ０ ． １ １ ％
３ ． ２ 试 验 力的 不确 定 度分 量
根据 Ｓ Ｈ Ｔ ４ ６ ０ ５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 Ｌ Ｌ Ｃ ８ ０ １ ０ ０ １ ８ ） 提供 ： Ｕ ＝ Ｏ ． ４ ％（ ｋ ＝ ２ ） ， 则其相 对 标 准不 确 定 度 为 ：
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。
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。
拉伸试验机抗拉强度测量结果不确定度的评定
Ｊ ｉ ｎ ｉ ｉＪａ ｘｎ
Ｓ ｃ ｕ ｎ Ｃｈ ｎｇ ｈ ｎ ｅ ｉ ｌＳ ｅ ｌＣｏ ａ ｙ． ｎ ａ ｇ Ｇｒ ｏ ｉ ｈ ａ ａ ｅ ｅ ｇ Ｓｐ ｃ ａ ｔ ｅ ｍｐ ｎ Ｐａ ｇ ｎ ｕ ｐ
维普资讯
特 钢 技 术
２０ ０ ６年第 ３ 期
拉 伸 试 验 机 抗拉 强 度 测量 结 果不 确 定 度 的评 定
冀建 新
攀 钢 集 团 四川 长 城 特 殊 钢 有 限 责 任 公司 摘 要 ： 点 论 述拉 伸 试 验机 抗拉 强度 测量 结 果 不确 定度 的来 源 ， 对拉 伸 试 验 机 抗 拉 强 度 测 量 结 果 的 不 确 定 重 并
程》
式 中 ： Ｒ ） 成不 确定 度 ｕ（ 合
Ｒ 抗拉 强度
Ｉ Ｆ ） 大力 的标 准不确 定 度 １ 最 （
Ｆ 最 大 力
Ｇ ／ ２ Ｂ Ｔ２ ８—２０ （ ０ ２ 金属 材料 室 温拉伸 试验 方法》 （
１ ２ 测 量 基 准 ．
拉 伸 试验 机 按 ＪＧ ｌ９—１９ Ｊ ３ ９ ９进 行 检 定 ， 用 使
０ ３级标 准测 力仪 ． ．
１３ 被 测 对 象 ．
ｔ Ｓ ） 截面 积 的标 准 不确 定度 ｌ ｏ横 （
Ｓ 横 截面 积 ｎ
Ｕ ｒ ） 试 样 进 行 测 量 重 复 性 引 起 的 际 （ｅ 对 ｐ 准 不 确试 验 机 ， 置 济 南 试 验 机 厂 的 Ｓ Ｏ 配
果 必然 存在 着测 量不 确定 度 。我单 位一 台拉 伸 试验
在 室 温条件 下 测 量 结 果 ， …般 可 直 接使 用 本 不
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。
钢筋抗拉强度试验的不确定度评定
钢筋抗拉强度试验的不确定度评定一、试验方法GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》二、试验原理钢筋试样的横截面为圆形，抗拉强度（Rm）是将试样拉至断裂，以试验过程中的最大力（Fm）除以试样原始横截面积（So）来表示。
三、数学模型Rm==(P-1)式中Rm——抗拉强度；(N/mm2)So——原始横截面积；(mm2)d——试样直径；(mm)Fm——最大力。
(N)由于数学模型中Fm与d相互独立，根据不确定度评定程序得到，被测量Rm的合成方差为u2c rel（Rm）= u2 rel（Fm）+22 u2 rel （d） (P-2)四、测量不确定度分量现有直径10mmⅠ级Q235的光圆钢筋。
由于试验方法（GB/T228-2002）中规定：“试验一般在室温10℃～35℃范围内进行。
”因实验室安装空调，能满足以上温度要求，故可忽略温度对试验结果的影响。
又由于试验机已安装自动采集装置，其拉伸速率已根据规范调试好，故无须考虑应变率对试验结果的影响。
（1）直径测量，urel（d）试样直径用电子数显卡尺测量。
直径测量的不确定度由两部分组成：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) 电子数显卡尺示值误差导致的不确定度，u1（d）电子数显卡尺的最大允许误差为±10um，以均匀分布估计，则u1（d）==5.77umb) 由操作者所引入的测量不确定度，u2（d）根据经验估计，由操作者引入的测量误差在±10um范围内，以均匀分布估计，则u2（d）==5.77um两者合成后，得直径测量的标准不确定度为u（d）=um=8.16um若以相对不确定度表示，则为urel（d）==0.08%（2）拉力测量，urel（Fm）拉力Fm的测量不确定度来源于万能材料试验机的测量不确定度和读数不确定度两方面。
（a）万能材料试验机的测量不确定度, U1rel（Fm ）万能材料试验机的测量不确定度，根据检定证书为1级，即U1=1.0%，以正态分布估计，于是标准不确定度为U1rel（Fm）==0.5%（b）读数不确定度，U2rel（Fm）采用满刻度为50kN，分度值为0.05N的液压式万能试验机，则读数引入的最大误差为±0.025N。
钢绞线拉伸试验的不确定度及评定分析
=34MPa（k = 2）
（12）
经过对该项目送检的 1 组 3 根预应
力混凝土用钢绞线检测后得到以下试验
实测值
269
274
≥3.5
140mm2，因此能够知道抗拉强度可达
到 1938MPa，扩展不确定度为 34MPa。
4
试验结果的判定
在实际检测活动中，需考虑不确定
力达到最大时的伸长率(%)
标准要求
直径为 15.2mm 时相应的截面积能达到
通常会存在以下几种可能：
定 度 的 差 值 ，即 1860MPa+34MPa=
① 当 测 量 结 果 ≤ 标 准 要 求 －U(Rm)
时，说明检测结果比标准要求与测量不
和改进提供借鉴与参考。
1894MPa，因此很明显检测结果符合合
参考文献
格要求。
[1]
确定度的差值小，即低于符合要求的下
限时，则被测钢绞线抗拉强度结论不合
应 力 混 凝 土 用 钢 绞 线（1×7-15.20-
人为读数误差、测量仪器最大允许误差、
1860）抗拉强度为 1860MPa，整根钢绞
仪器分辨力、试验环境温湿度及振动、试
线最大力为 260~288kN，最大总伸长率
验样片代表性不足等的影响，依据标准
不小于 3.5%。
MPa；
果并不是确定值，在多次重复性测量下，
初始负荷比 一千小时后应
上公称最大
力松弛率
力/（%）
r/（%）
80
≥4.5
S n 灵敏系数按公式（4）计算：
∂R m
Fm
c2 =
= 2
（4）
∂S n
Sn
故 将 公 式（3）、
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： 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Rm =Fm/Sou rel(Rm )= )()()()(2222mvrelrelmrelrelRuSuFurepu+++式中：Rm—抗拉强度Fm—最大力S—原始横截面积rep—重复性Rmv—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%。
拉伸试验结果测量不确定度报告(GBT228)
拉伸实验结果的测量不确定度评定1实验1.1 检测方法依据GB/ T2282002《金属材料室温拉伸实验方法》进行试样的加工和实验•1.2 环境条件实验时室温为25C,相对湿度为75%.1.3 检测设备及量具100kN电子拉力实验机，计量检定合格,示值误差为±%;电子引伸计（精度0.5级）；0〜150mm游标卡尺，精度0.02mm；50mm间距的标距定位极限偏差为±%。
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实验过程根据GB/ T2282002,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，采用电子拉力实验机完成实验，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数学模型拉伸实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实验在基本恒温的条件下进行,温度变化范围很小，可以忽略温度对实验带来的影响。
3.1对于强度指标，不确定度主要分量可分为三类:实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对于断面收缩率乙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实验力值测量结果的标准不确定度分量4.1.1实验机误差所引入的不确定度分量实验所用实验机经计量部门检定，示值误差为±%，服从均匀分布，因此可用B类评定，置信因子k=、、3，置信概率100%。
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 ．１ ５ 。 我们用一组比对试样 ［ ｌｍ Ｏ ｍ网钢 （２ ５］ Ｑ ３） 共
ｌ ０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 ． ｒ ８ ４ ｍ 计算 出强度值 ，结果见 ５ａ
・
４３ ・
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数。 ３ 测量不确定度的评定和报告
１９ ９ ９年 国家 质量技术监督局 计量 司颁 发 ＪＦ Ｊ １５— ９９《 ０ ９ １９ 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 ＪＦ ０９ １９ ，对测量不确定度的评定和 Ｊ １５ —９ ９
维普资讯
第 ４ 卷第 ４期 ９
２ ０ 锥 ０ ６ １ 月 ２
ＣＩ ＴＥＣＨＮＯＬ ＳＣ ＯＧ； Ｙ
量钢 拔
Ｖ ． Ｎ０ ４ ｏＩ４９ ． Ｄ ｅｃ ２０ ０６
拉伸试 验测量 不确 定度的评 定
牟家寿 朱波 叶俊庭
（ 钢集 用钢铁股份公司钢研所） 重
定度 。测量不确定度的概念 ，及其评定和表示ｌ法 方
仃一ｌ ｆ ｆ ４ 趾 三
Ｓ
的采用是计量科学技术一个突破和进展。从 １６ 年 ９３ 美国 Ｎ Ｓ Ｂ 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。Ｊ ０ ９ １９ 测量不确定度评定与 Ｊ １５— ９９《 Ｆ 表示 》对 ［ 测量 ］ 不确定度 的定义是 ：表征合理地
ｔｅｃｍ ｅｅ ｃ ｔｓ ｎ ｄ ａ ｂａ ｏ ｂ ｒ ｏｉ ） ｈ ｐ ｔ ｅ ｆ ｅｔ ｇ ｎ ｌ ｒｔ ｎ ａ ｏａ ｒ ｓ ｏ ｎ ｏ ｉ ａ ｃｉ ｉ ｌ ｔ ｅ
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１０Ｃ和 Ｏ ， ０ ｏ ℃ 以及 圆周定义为 ３ ０等 。一般的被测量 ６。 值没有公认 的定义真值的误 差 。
测 量 不 确 定 度 是 表 征 合 理 地 赋 予 被 测 量 之 值 的
ｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ａ ｕｅ ． Ｉ ｈｅ ｓｅ ｌｗ ｉｅｔ ｎ ｉｅｓ ｒ ｎｇ ｈ ｔ ｓ ，ｔ ａｎ ｓ ｕｒ ｅ ｃ ｒａ ｎ ｙ ｉ ｈ ａ ｕ ｅ ｎｔｖ ｌ ｓ ｎ ｔ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｌ ｔｅ ｔ ｅ ｔ ｈｅｍ ｉ ｏ ｃ ｓｏｆｕｎ ｅ ｔ ｉ ｔ ｎ ｔ ｅ ｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｏ ｅ ｓ ａ ｅ ｔ ｅ ｒ ｐ ａ ａｂ ｌ ｙ ｏ ｅ ｓ ｅ ｅ ｎ ｈ ｃ ｒ ａ ｎ ｙ ｏ ｎｓ ｒ ｍ ｅ ａ ｌ ａ ｕ ｅ ｎｔｐｒ ｃ ｓ ｒ ｈ ｅ ｅ ｔ ｉｉ ｆｍ ａ ｕｒ ｍ ｎｔａ ｄ ｔ ｅ ｕｎ ｅ ｔ ｉ ｔ ｆｉ ｔ ｕ ｔ ｎｔｃ ｌ— ｂａｉ ｒ ｔｏｎ， ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｐ ｎｄ ｄ ｕｎ ｅ ｔ ｉ ｙ ｏ ｉ ｔ ｔｓ ｉ ｏ ｍ ｕ ａ ｏ ｓ ｎｔ ｅ ｉｅ ｔ ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ ｒ — ｎ ｈ ｘ ａ ｅ ｃ ｒａ ｎｔ ｆｕｓｎｇ ｓ ａ ｉｔｃ ｆ ｒ ｌ ｓ ｔ ｙ ｈ ｓｚ ｈｅ ｅ ｅ ｔｏ ｅ
２ Ｓ ｅ ｙ ｎ ｉｗａ ｓＢｕ ｅ ｕＰｒｊ ｃ ａ ａ ｅ ｎ ｏ ． ｈ ｎ ａ ｇＲａ ｌ ｙ ｒ ａ ｏ ｅｔＭ ｎ ｇ ｍｅ ｔＣ ｍｐａ ｙ ，Ｊｉｉ ３ ０ １ ｎ ｌｎ １ ２ ０ ，Ｊｉｉ ｌｎ，Ｃｋ ｎ ｉａ）
Ａｂ ｔａ ｔ Ｅｒ ｏｒ ｍａ ｅ Ｏｃ ｕ ｓ ｉ ｎｙ ｔ ｓ ． Ｕ ｎ ｅ ｔ ｉ ｔ ｓ ｈ ａ ｎｕ ｔ ｋ ｗ ｔ ｅ ｒ ｌａ ｉｉｙ ｆ ｓｒ ｃ ： ｒ ｙｂ ｃ ｒ ｎ ａ ｅ ｔ ｃ ｒ ａ ｎ ｙ ｉ ｔ ｅ ｖｅ ｅ ｏ ｎｏ ｈ ｅｉ ｂ ｌ ｏ ｔ
２ １ 方 法 概 述 ．
任何测量都会 受 到随 机 的和系 统 的两类 因素 的 影响 ， 这些影 响虽然 可 以在一 定 程度 上 被控 制 ， 是 但 无法完全消 除。所以 ， 任何测量结果 都带有 或大 或小
的误 差 。长 期 以来 ， 们 习 惯 于 用 测 量 误 差 表 示 测 量 人
Ｌｉ ａ ｇｙ ｎ ， Ｗ ｎ ａ ｇ Ｚｈａ ｇ Ｙ ｕ ｕ ｎ
（ ． ｌｎＳ ｅ ｔｅＣｏ ｓｒ ｃｉｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｔｃ ｍ ｉ ｄ Ｃｏ ａ ｙ，Ｊ ｌｎ １ ２ ０ ，Ｊ ｌｎ，Ｃ ｉ ａ； １ Ｊｉｉ ｈ ｎ ｉ ｎ ｔｕ ｔ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｄｅｅ ｔＬｉ ｔ ｍｐ ｎ ｏ ｅ ｉｉ ３ ０ １ ｉｉ ｈｎ
分散性 ， 与测量 结果相 关联 的参数 。
便 使用者 了解其 值 的可靠 程度 。如果 缺乏 这样 的说
明 ， 在 测 量 结 果 之 间 、 量 结 果 与 标 准 或 规 范 中 给 则 测 定 的参考 值之 间都不 可能进 行 比较 。
２ 钢 丝拉 伸 强度 试 验 不 确 定 度 的评 定
Ｖｏ＿ ＯＮＯ ３ ｉ５ ．
工程 与 试 验 ＥＮＧＩ ＥＲＩ ＮＥ ＮＧ ＆ ＴＥＳ Ｔ
钢 丝 拉 伸 强 度 试 验 结 果 不 确 定 度 的 评 定
刘 汪 洋 ， 张 羽。
（． 林 沈铁 建 设 工 程 检 测 有 限公 司 ． 林 吉林 １ ２ ０ ２ 沈 阳铁 路 局 建 设 监 理 公 司 ， 林 吉 林 １ ２ ０ ） １吉 吉 ３ ０ １；． 吉 ３ ０ １
关键词 ： 不确 定度 ； 度 ； 定 强 评
中图 分 类 号 ： Ｇ１ ５ ５ Ｔ １ ． ２
文献标识码 ： Ｂ
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ］ ｉ ｎ １ ７ ～ ４ ７ ２ １ ． ３ Ｏ １ ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ６ ４３ ０ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ
Ｅｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｃ ｒ ａ ｎｔ ｏ ｔ ｅ ｉ ｅ Ｔｅ ｓｌ ｔ ｅ ｇ ｈ Ｔｅ ｔ ａ ｕ ｔｏ ｆ Ｕｎ ｅ ｔ ｉ ｙ ｆ ｒ Ｓ ｅ ｌＷ ｒ ｎ ｉｅ Ｓ ｒ ｎ ｔ ｓ
ｓ ｉｓ ｕｔ ．
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｕ ｅ ｔ ｉ ｙ； ｓ ｒ ｎ ｈ； ｅ ｌ ａ ｉ ｙ ｒ ｓ： ｎｃ ｒ ａｎｔ ｔ ｅ ｇｔ ｖａ ｕ ｔｏｎ
位定义值 ， 在标准状态下 的沸点和 冰点分别 定义为 水
ｌ 引 言
在 工 程检 测 中 ， 了 了解材 料 的基本 属 性 而对 为 该 材料进 行检 测试 验 ， 知道 了测量 结果后 ， 在 又希望 知道其 可靠 程度 ， 因为 这 和应 用 的要 求有 关 。在报
按 ＧＢ Ｔ１８ —０ ３标准 ， ／ １ １２ ０ 测量 了钢 丝 的拉 伸强 度 ， 出相关 的试 验结果 及其 他相关 资料 ， 得 评定 该测
量结 果 的不确 定度 。
测量依 据 ： Ｂ Ｔ１ ８ —０ ３ Ｇ ／ １ １２ ０ 。
测量 原 理 ： 样 以 恒 定 的 拉 伸 速 度 （ ０ 试 １ ０±
摘 要 ： 何检测都存在误差 ． 任 不确 定 度 是 了解 测 量 值 可靠 程 度 的途 径 。在 钢 丝拉 伸 强 度 试 验 中 ， 量 过 程 引 入 的 测
不 确 定 度 的 主 要 来 源 有测 量 的 重 复性 和 仪器 校 准 的不 确定 度 ， 用 统 计 学 公 式 合 成 检 测 结 果 的 扩 展 不 确 定 度 。 运