铝型材抗拉强度试验结果的不确定度评定

铝型材抗拉强度试验结果的不确定度评定

1、目的：对铝型材抗拉强度试验结果进行不确定度评定，以得到抗压强度实际不确定度。

2、方法：由同一根铝型材上取直径25的铝型材（Q235），符合《碳素结构钢》GB/T700-88

标准，共19根。进行抗拉强度试验，按测量不确定度评定程序对试验结果作不确定评定。抗拉试验前，在铝型材上、中、下三个位置的方向测量其直径，取其平均值后，再由三个平均值中取最小直径。

3、建数学模型：设Rm表示抗压强度，F m示最大拉力，d表示铝型材直径压面的宽，则有:

Rm=f(Fm,db)=0.95F/πd2

4、求最佳值，由表1所列铝型材抗拉强度试验结果，求得19组抗压强度重复试验最佳值：

R m =422.9(N/mm2 ) 修约后为R m =422.9(N/mm2 )

5、不确定度来源：

5.1被测材料：由同一根铝型材上抽样，避免了不同根铝型材带来的不确度；试样的不均匀性可由重复试验中反映出来。

5.2检测人员：由同一人对尺寸测量和做抗拉强度试验，可消除不同人员操作的差异带来的不确定度，其读数误差包含在重复性试验中。

5.3检测设备：

电液式压力试验机YY200A：其测量不确定度为0.8%，K=2。

游标卡尺：最大示值300mm，其测量不确定度为U0.95 =0.02mm

5.4拉伸速度：拉伸速度对检测结果有影响，本次试验压力试验机在检测前按标准要求选定为0.6MPa/s，故其拉伸速度不变。

5.5修约：根据GB/T228-2002的规定，本次试验应修约至51N/mm2，由修约可带来不确定度。

5.6环境条件，试验室内温、湿度对试验结果影响较小，故忽略不计。

6、不确定度分量评定：

6.1承压面长度a不确定度分量

多次测量A类不确定度：U(d)1 =0.071÷191/2=0.01629

卡尺带来的B类不确定度：U(d)2 =0.02÷1.96=0.01020

二者合成不确定度为：U(d) =(0.016292+0.010202)1/2 =0.01924

灵敏度系数：-2x4x210081x25.15-3x3.14-1=-33.6289

乘以灵敏度系数：-33.6289x0.01924=0.6470

6.2最大力的不确定度

多次测量度A类不确定度：U(F)1 =824.8÷191/2=189.2

万能机带来的B类不确定度：U(F)2 =8%÷2x210081=840.3

合成不确定度为：U(F) =(189.22+840.32)1/2 =861.34

灵敏度系数：4x25.15-2x3.14-1=0.002013

乘以灵敏度系数：0.002013x861.34=1.73384

6.4修约不确定度为5N/mm2，即±2.5，按水平分布，其不确定度分量为：

2.5÷31/2=1.4433

7、合成不确定度：（0.64702+1.733842+1.44332）1/2=2.3469

8、扩展不确定度：采用K=2，则扩展不确定度为2.3469x2=4.6938，取为5。

则试验结果的扩展不确定度为：425N/mm2±5N/mm2，其包含因子：K=2，置信概率为95%.

表一铝型材强度试验结果