抗拉強(qiáng)度不確定度評(píng)定

φ12mm熱軋帶肋鋼筋抗拉強(qiáng)度測(cè)量不確定度評(píng)定第5頁(yè)共5頁(yè)φ12mm熱軋帶肋鋼筋抗拉強(qiáng)度測(cè)量不確定度評(píng)定概述1.1目的：評(píng)定φ12mm熱軋帶肋鋼筋(圓形羅紋鋼)抗拉強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果的不確定度。1.2測(cè)量依據(jù)：GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》1.3環(huán)境條件：室溫（15-35℃）；濕度≤80RH；正常大氣壓。1.4測(cè)量?jī)x器設(shè)備液壓萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)型號(hào)WE-300B出廠(chǎng)編號(hào)；XXXX。技術(shù)指標(biāo)：最大試驗(yàn)力300kN；示值誤差1%。經(jīng)XXXX省計(jì)量測(cè)試院檢定合格，證書(shū)號(hào)XXXXX，在有效檢定周期內(nèi)使用。1.5被測(cè)樣品及被測(cè)量；(1)被測(cè)物品是φ12mm熱軋帶肋鋼筋；(2)被測(cè)量是抗拉強(qiáng)度。1.6測(cè)量方法：將被測(cè)φ12mm熱軋帶肋鋼筋試棒正確地夾持在材料試驗(yàn)機(jī)的上、下夾頭中，以一定的速率進(jìn)行拉斷力的測(cè)量。注意選擇度盤(pán)，使拉斷力在滿(mǎn)刻度的1/5—1/3處。記錄拉斷力F。1.7評(píng)定結(jié)果的使用：只要符合上述條件，一般可直接使用本不確定度評(píng)定的方法，但對(duì)于不同的測(cè)量結(jié)果應(yīng)有不同的不確定度的值。數(shù)學(xué)模型抗拉強(qiáng)度定義為試驗(yàn)過(guò)程中的最大拉力F與初始截面積A之比。（2.1）式中，為抗拉強(qiáng)度（N/mm2）；F為最大拉力值（N）；A為試棒橫截面積（mm2）；d為試棒直徑（mm）。試驗(yàn)的過(guò)程中應(yīng)保持一定的溫度和一定的應(yīng)變速率，因此（2.1）式是在特定溫度和應(yīng)變速率下的測(cè)量抗拉強(qiáng)度的數(shù)學(xué)模型。測(cè)量不確定度來(lái)源被測(cè)量的不確定度來(lái)源有：=1\*GB3①最大拉力值F的測(cè)量重復(fù)性，屬于A類(lèi)評(píng)定方法。=2\*GB3②拉力機(jī)最大允差引起的最大拉力值F的測(cè)量不確定度，屬于B類(lèi)評(píng)定方法。拉力機(jī)度盤(pán)最小刻度的判讀引入的測(cè)量不確定度，屬于B類(lèi)評(píng)定方法。試棒橫截面積A的測(cè)量不確定度，屬于B類(lèi)評(píng)定方法。4不確定度傳播率利用不確定度傳播率可給出由輸入分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度表示的的輸出量標(biāo)準(zhǔn)不確定度。忽略應(yīng)變速率ε和溫度修正系數(shù)δT的影響，輸入量F與d互不相關(guān)，則輸出量（被測(cè)量）的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：(4.1)式中，是最大拉力F測(cè)量引起的抗拉強(qiáng)度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。是直徑d的允差引起的抗拉強(qiáng)度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。靈敏系數(shù)c1=1；c2=2。5輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定5.1輸入量F測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定輸入量F有3個(gè)不確定度來(lái)源：最大拉力值F的測(cè)量重復(fù)性，采用A類(lèi)評(píng)定方法；最大拉力值F的測(cè)量不確定度，采用B類(lèi)評(píng)定方法；拉力機(jī)度盤(pán)最小刻度的判讀引入的測(cè)量不確定度，采用B類(lèi)評(píng)定方法。5.1.1最大拉力值F的測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA(F)評(píng)定采用A類(lèi)評(píng)定方法。從被測(cè)試樣中隨意截取10根長(zhǎng)度為XXXmm的樣棒，按照GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》的規(guī)定，將被測(cè)試棒正確地夾持在材料試驗(yàn)機(jī)的上、下夾頭中，以一定的速率進(jìn)行10次拉斷力的測(cè)量，并記錄相應(yīng)的拉斷力Fi(i=1，2，……10)。10次測(cè)量結(jié)果如表5.1所示。應(yīng)用貝塞爾公式計(jì)算單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差s(F)：N/mm2(5.1)因?yàn)榭估瓘?qiáng)度測(cè)量結(jié)果只由1次測(cè)量給出，所以重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA(F)等于單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差s(F)：kN(5.2)其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA(F)為：%(5.3)式中是10根長(zhǎng)度為XXXmm的被測(cè)樣棒拉斷力的測(cè)量平均值。表5.110根長(zhǎng)度為XXXmm的被測(cè)樣棒拉斷力重復(fù)測(cè)量結(jié)果序號(hào)12345678910FikNkNkN5.1.2拉力機(jī)最大允差引起的最大拉力值F的測(cè)量重復(fù)性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB1(F)評(píng)定液壓式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的最大允許示值誤差為1.0%，測(cè)量值落在區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布。區(qū)間半寬度a1=1.0%，包含因子k1=。其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB1(F)：(5.4)5.1.3拉力機(jī)度盤(pán)最小刻度的判讀引入F值測(cè)量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB2(F)評(píng)定液壓式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)有多個(gè)度盤(pán)，設(shè)每個(gè)度盤(pán)有100個(gè)刻度，最大判讀誤差為±0.25刻度。測(cè)量值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，則區(qū)間半寬度a2=0.25%，包含因子k2=；其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：(5.5)必須指出，0.288%為讀滿(mǎn)刻度時(shí)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。應(yīng)該按實(shí)際讀數(shù)來(lái)計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度，即(5.6)例如，讀數(shù)為滿(mǎn)刻度的1/3，則拉力機(jī)度盤(pán)最小刻度的判讀引入F值測(cè)量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB2(F)為：(5.7)5.1.4輸入量F測(cè)量的相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uC(F)評(píng)定不確定度分量uA(F)、uB1(F)和uB2(F)互不相關(guān)，采用方和根方法合成：(5.8)5.2輸入量d測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定由GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》可以查到φ12mm熱軋帶肋鋼筋試棒直徑d的允許偏差為0.4mm。假設(shè)為均勻分布，區(qū)間半寬度a3=0.4mm，包含因子k3=。由于直徑d的最大偏差引起的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：(5.9)6輸出量（抗拉強(qiáng)度）的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定因?yàn)榭估瓘?qiáng)度的數(shù)學(xué)模型比較簡(jiǎn)單，不需要逐項(xiàng)評(píng)定其標(biāo)準(zhǔn)不確定度的分量，可以直接應(yīng)用式(4.1)計(jì)算抗拉強(qiáng)度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。將式(5.8)和式(5.9)直接代入式(4.1)，得到抗拉強(qiáng)度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度uC()為：(6.1)表6.1不確定度分量評(píng)定匯總表不確定度來(lái)源輸入量輸出量數(shù)值評(píng)定類(lèi)型概率分布包含因子或除數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不確定度符號(hào)數(shù)值符號(hào)數(shù)值F測(cè)量F測(cè)量重復(fù)性At1uA(F)―――――拉力機(jī)測(cè)量F1.0%B均勻uB1(F)0.577%拉力機(jī)讀數(shù)誤差3.33%B均勻uB2(F)0.433%相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成――uC(F)％1uF()%標(biāo)稱(chēng)直徑d的允許偏差3.33%B均勻u(d)1.92%2ud()3.84%合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc()擴(kuò)展不確定度U()（取包含因子k＝2，對(duì)應(yīng)置信水準(zhǔn)p95％）7抗拉強(qiáng)度的擴(kuò)展不確定度評(píng)定根據(jù)慣例，取包含因子k＝2，被測(cè)量抗拉強(qiáng)度之值分布的95％可望含于此區(qū)間：(7.1)8抗拉強(qiáng)度測(cè)量的結(jié)果報(bào)告8.1測(cè)量結(jié)果對(duì)1根φ12mm熱軋帶肋鋼筋(圓形羅紋鋼)最大拉力F測(cè)量結(jié)果為：F＝57.3kN(8.1)用該鋼筋的標(biāo)稱(chēng)直徑計(jì)算得到的截面積為A：(8.2)φ12mm熱軋帶肋鋼筋(圓形羅紋鋼)抗拉強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果可以計(jì)算得到：(8.3)8.2測(cè)量不確定度報(bào)告測(cè)量φ12mm熱軋帶肋鋼筋抗拉強(qiáng)度的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為：(8.4)或者為：(8.5)包含因子k＝2，置信概率p95%

附錄：熱軋帶肋鋼筋尺寸及偏差熱軋帶肋鋼筋尺寸及偏差公稱(chēng)直徑內(nèi)徑d橫肋高h(yuǎn)縱肋高h(yuǎn)1橫肋寬b縱肋寬a間距l(xiāng)橫肋末端最大間隙（公稱(chēng)周長(zhǎng)的10％弦長(zhǎng)）公稱(chēng)尺寸允許偏差公稱(chēng)尺寸允許偏差公稱(chēng)尺寸允許偏差公稱(chēng)尺寸允許偏差65.8±0.30.6＋0.3－0.20.6±0.30.41.04.0±0.51.887.7±0.40.8＋0.4－0.20.8±0.50.51.52.5109.61.0＋0.4－0.31.00.61.53.11211.51.2±0.41.2±0.80.71.53.71413.41.41.40.81.84.31615.41.51.50.91.85.01817.31.6＋0.5－0.41.61.02.05.62019.3±0.51.7±0.51.71.22.0±0.86.2222