熱軋光圓鋼筋力學性能檢測結(jié)果測量不確定度評定

1、6.5mm HPB235熱軋光圓鋼筋力學性能檢測結(jié)果的不確定度評定報告一、概述1、測量方法：依據(jù)GB/T228.1-2010 金屬材料室溫拉伸試驗方法。2、評定依據(jù)：JJF10591999測量不確定度評定與表示。3、環(huán)境條件：溫度1035，溫度波動2/h，本實驗溫度為22±2，相對濕度80%RH4、測量標準：WE-300型液壓萬能材料試驗機，檢定證書給出為0.3級試驗機。5、被測對象：HPB235，公稱直徑6.5mm,下屈服強度Rel，抗拉強度Rm和斷后伸長率A.6、測量過程根據(jù)GB/T228.1-2010，在規(guī)定環(huán)境條件下，選用試驗機300 kN量程，在標準規(guī)定的加載速率下，對試樣

2、施加軸向拉力，測試其試樣的下屈服力和最大力，用計量合格的試驗標距和游標卡尺分別給出原始標距并測量出斷后標距，最后通過計算得到下屈服強度Rel，抗拉強度Rm和斷后伸長率A。二、數(shù)學模型根據(jù)GB/T228.1-2010標準下屈服強度： Rel=抗拉強度： Rm=斷后伸長率： A=式中Fel和Fm下屈服力和最大力，kN；So試樣平行長度的原始橫截面積，mm2； d0試樣平行長度的直徑，mm；Lo試驗原始標距（Lo= 5d0為短比例試樣）mm；試樣拉斷后的標距平均值，mm；A斷后伸長率，%。三、測量不確定度來源的分析對于鋼筋的拉伸試驗，根據(jù)其特點經(jīng)分析，測量結(jié)果不確定度的主要來源是： 1、同一人員試驗

3、力值測量重復(fù)性所引起的不確定度分量uA1（Fel）和uA1（Fm），屬于A類評定方法；2.試驗機最大允差引入的不確定度分量uB1（Fel）和uB1（Fm）, 屬于B類評定方法； 3、試驗機度盤最小刻度的判讀引入的不確定度分量uB2（Fel）和uB2（Fm）,屬于B類評定方法；4、同一人員斷后標距測量結(jié)果的重復(fù)性引入的不確定度分量uA1（），屬于A類評定方法；5、數(shù)值修約所帶來的不確定度分量uB3（Fel）、uB3（Fm）、uB1（A），屬于B類評定方法；6、測量用具游標卡尺最小分度值引入的不確定度分量uB2（），屬于B類評定方法；7、測量斷后標距的打點機引入的不確定度分量uB3（），屬于B類評

4、定方法；8、不同人員測量重復(fù)性帶來的測量不確定度uA2（Fel）、uA2（Fm）、uA2（），屬于A類評定方法；9、鋼筋直徑允許的偏差引入的不確定度分量uB2（d0）、uB2（L0），屬于B類評定方法；10、其他原因引入的不確定度uB4（Fel）、uB4（Fm）、uB4（d0）、uB4（），如嚴格按照檢定規(guī)程或校準規(guī)范的要求控制環(huán)境條件，一般情況下可以認為uB4（Fel）=uB4（Fm）=uB4（d0）=uB4（）=0。四、標準不確定度分量的評定（一）拉伸試驗結(jié)果重復(fù)性引入的標準不確定度uA（Fel）、uA（Fm）、uA（）評定采用A類評定方法，從被測試樣上任意截取10個140mm的圓棒試樣，

5、按照GB/T228.1-2010 金屬材料室溫拉伸試驗方法的規(guī)定，將被測試樣正確夾持在液壓式萬能試驗機上下夾具中，以規(guī)定范圍的速率進行拉伸試驗，并記錄相應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)，將試樣取下測量斷后標距。本試驗過程是由同一人員在同一臺設(shè)備上做拉伸試驗，由3個不同人員對試驗數(shù)據(jù)進行讀取.、下屈服力所有數(shù)據(jù)列如下表1：下屈服力重復(fù)性引入的標準不確定度評定過程如下： 列出每一個拉伸試驗三個人讀出的不同結(jié)果； 對每一個測量結(jié)果求平均值； 對每一個拉伸試驗求殘差平方和； 由每一個拉伸試驗的殘差平方和，求10個拉伸試驗的合并樣本方差 Sj（Fel）=0.43 kNSi（Fel）=0.085kN每一個拉伸試驗測得3個結(jié)果

6、，因此平均值的試驗標準差為 S()=0.049 kN求平均值的標準不確定度 uA（Fel）= S()=0.049 kN若取第一個拉伸結(jié)果報出則其相對標準不確定度為：uArel（Fel）=×100%=0.54%下屈服力讀數(shù)數(shù)據(jù)及計算表1：序號測量結(jié)果12345678910第一人9.09.29.09.49.09.09.29.49.09.2第二人9.29.49.29.29.09.29.29.29.49.0第三人9.09.29.29.09.29.29.49.29.29.09.069.269.139.209.069.139.269.269.209.06殘差平方和0.0270.0270.0220

7、.080.0270.0270.0270.0270.080.027求和0.37、最大力所有數(shù)據(jù)列如下表2：最大力重復(fù)性引入的標準不確定度評定過程如下： 列出每一個拉伸試驗三個人讀出的不同結(jié)果； 對每一個測量結(jié)果求平均值； 對每一個拉伸試驗求殘差平方和； 由每一個拉伸試驗的殘差平方和，求10個拉伸試驗的合并樣本方差 Sj（Fm）=0.45 kNSi（Fm）=0.087 kN 每一個拉伸試驗測得3個結(jié)果，因此平均值的試驗標準差為 S()=0.050 kN 求平均值的標準不確定度 uA（Fm）= S()=0.050 kN若取第一個拉伸結(jié)果報出則其相對標準不確定度為：uArel（Fm）=×10

8、0%=0.36%最大力讀數(shù)數(shù)據(jù)及計算表2：序號測量結(jié)果12345678910第一人14.014.414.014.214.014.214.214.414.014.2第二人14.214.414.414.214.014.214.214.214.214.0第三人14.014.214.214.014.214.214.414.214.214.014.069.2614.3314.2014.0614.214.2614.2614.1314.06殘差平方和0.0270.0270.1330.080.02700.0270.0270.0270.027求和0.40、斷后標距所有數(shù)據(jù)列如下表3：斷后標距重復(fù)性引入的標準不確

9、定度評定過程如下： 列出每一個拉伸試驗三個人讀出的不同結(jié)果； 對每一個測量結(jié)果求平均值； 對每一個拉伸試驗求殘差平方和； 由每一個拉伸試驗的殘差平方和，求10個拉伸試驗的合并樣本方差Sj（）=2.09mmSi（）= =0.19 mm每一個拉伸試驗測得3個結(jié)果，因此平均值的試驗標準差為 S()=0.1 mm求平均值的標準不確定度 uA（）= S（）=0.1 mm若取第一個拉伸結(jié)果報出則其相對標準不確定度為：uArel（）=×100%=0.25%斷后標距讀數(shù)數(shù)據(jù)及計算表3：序號測量結(jié)果12345678910第一人40383838384039383938第二人394039394040393

10、93938第三人4039394040394039393939.73938.73939.339.639.338.63938.3殘差平方和0.6720.6722.670.680.670.6800.67求和8.71 試驗機最大允差引入的標準不確定度uB1（Fel）和uB1（Fm）的評定所使用的WE-300型液壓萬能材料試驗機，檢定證書給出為0.3級試驗機。試驗機的最大示值誤差為±0.3%，測量值落在該區(qū)間的概率分布為均勻分布。區(qū)間半寬度為a1=0.3%，包含因子K1=，由此引起的標準不確定度為：uBrel1（Fel）= uBrel1（Fm）=0.173%、試驗機度盤最小刻度的判讀引入的標準

11、不確定度uB2（Fel）、uB2（Fm）WE-300型液壓式萬能試驗機有三個度盤，本實驗選擇的是300KN的量程，最小讀數(shù)為2KN，最大判讀誤差為±0.05%，測量值落在區(qū)間的概率分布為均勻分布。區(qū)間半寬度a1=0.05%,包含因子K2=，其引入的相對標準不確定度為：uBrel2（Fel）= uBrel2（Fm）=0.028%、數(shù)值修約所帶來的不確定度分量uB3（Rel）、uB3（Rm）、uB1（A）;根據(jù)GB/T228.1-2010標準第22條規(guī)定要求，實驗測定的性能結(jié)果數(shù)值應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標準的要求進行修約，熱軋光圓鋼筋按GB1499.1-2008要求修約，強度修約間隔為5N/ m

12、m2,伸長率修約間隔為1.0%，則此標準規(guī)定的強度、伸長率最大允許誤差分別為±5N/ mm2、±1.0%，服從均勻分布，區(qū)間半寬度為a2=5N/ mm2 ,a3=1.0%，包含因子為K2=K3=，由此引起的測量不確定度為：uB3（Rel）= uB3（Rm）=2.88 N/ mm2uB1（A）=0.57%其相對標準不確定度為uBrel3（Rm）=×100%=0.68%uBrel3（Rel）=×100%=1.04%uBrel1（A）=×100%=1.75%Rel=×1000=273.05 N/ mm2修約后為：275 N/ mm2Rm=&

13、#215;1000=423.74 N/ mm2修約后為：425 N/ mm2=×100%=×100%=32.33%修約后為：32.5%、鋼筋直徑允許的偏差引入的不確定度分量uB1（d0）、uB2（L0）在熱軋光圓鋼筋的拉伸試驗中，根據(jù)其產(chǎn)品標準GB/T1499.1-2008要求，其鋼筋直徑采用公稱直徑d0，不同的公稱直徑有不同的允許偏差，對于公稱直徑6.5mm的鋼筋，允許偏差為±0.3mm，服從均勻分布，包含區(qū)間半寬度為a3=0.3 mm，包含因子K3=，由此引起的標準不確定度為：uB1（d0）=0.17mm，其相對標準不確定度為：uB2（L0）=uBrel1（d

14、0）=×100%=2.62%、測量用具游標卡尺最小分度值引入的不確定度分量uB2（）試樣斷后標距，是用0150mm的游標卡尺測量的，經(jīng)檢定合格，證書給出的最小分度值為±0.02mm，服從均勻分布，其標準不確定度分量為：uB2（）=0.012mm其相對不確定度為：uBrel2（）=×100%=0.30%測量斷后標距的打點機引入的不確定度分量uB3（）試樣原始標距L0=30mm，是用10300mm的打點機一次性作出標記。極限誤差為±0.5%，且服從均勻分布，因此所給出的相對不確定度uB3（）=0.29mm其相對不確定度為：uBrel3（）=×100

15、%=0.73%四、輸入量合成標準不確定度的評定由于各輸入量之間互不相關(guān)，故輸入量的相對合成標準不確定度為ucrel(Fel) = =0.245%ucrel(Fm） = =0.400%ucrel(） =1.12%五、各輸出量合成標準不確定度評定因下屈服強度，抗拉強度的數(shù)學模型比較簡單，可直接代入公式計算：ucrel(Rel)= =5.25%ucrel(Rm)= =5.26%ucrel(A)=3.34%六、下屈服強度(Rel)、抗拉強度(Rm)、伸長率(A)的擴展不確定度評定根據(jù)慣例，取包含因子K=2，被測量下屈服強度(Rel)、抗拉強度(Rm)、伸長率(A)之值分布的95%可望含于此區(qū)間：Ure

16、l(Rel)=K ucrel(Rel)=2×5.25%=10.50%Urel(Rm)=K ucrel(Rm)= 2×5.26%=10.52%Urel(A)=K ucrel(A)= 2×3.34%=6.68%七、下屈服強度(Rel)、抗拉強度(Rm)、伸長率(A)的測量結(jié)果的不確定度報告1.公稱直徑6.5mm HPB235的下屈服強度Rel，抗拉強度Rm和斷后伸長率A結(jié)果Rel=×1000=273.05 N/ mm2，修約后為：275 N/ mm2Rm=×1000=423.74 N/ mm2 ， 修約后為：425 N/ mm2A=32.33%，修約后為：32.5% 2.測量不確定度報告 公稱直徑6.5mm HPB235的下屈服強度（Rel），抗拉強度（Rm）和斷后伸長率（A）相對擴展不確定度為Urel(Rel)=K ucrel(Rel)=2