鋼筋抗拉強度不確定度評定

不確定度評定實例9鋼筋抗拉強度測量不確定度評定鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!1概述1.1目的：評定φ12mm圓形鋼筋抗拉強度測量結果的不確定度。1.2測量依據(jù)：GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》1.3環(huán)境條件：室溫（15-35）℃；濕度≤80RH；正常大氣壓。鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!1.4測量儀器設備⑴液壓萬能材料試驗機型號WE-300B出廠編號；XXXX。技術指標：最大試驗力300kN；示值誤差1%。經(jīng)XXXX省計量測試院檢定合格，證書號XXXXX，在有效檢定周期內使用。⑵千分尺型號XXXX;出廠編號XXXX;檢定合格,在有效期內使用。1.5被測樣品及被測量；(1)被測物品是φ12mm圓形鋼筋；(2)被測量是抗拉強度Rm。鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!1.6測量方法：將被測φ12mm鋼筋試棒正確地夾持在材料試驗機的上、下夾頭中，以一定的速率進行拉斷力的測量。注意選擇度盤，使拉斷力在滿刻度的1/5—1/3處。記錄拉斷力F。1.7評定結果的使用：只要符合上述條件，一般可直接使用本不確定度評定的方法，但對于不同的測量結果應有不同的不確定度的值。鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!

測量不確定度來源被測量Rm的不確定度來源有：最大拉力值F的測量，urel(F)ⅰ,拉力機最大允差引起的最大拉力值F的測量不確定度，采用B類評定方法。ⅱ,拉力機度盤最小刻度的判讀引入的測量不確定度，采用B類評定方法。試棒橫截面積A的測量不確定度，u

(d)ⅰ,千分尺校準引入的測量不確定度；ⅱ,測量人員引入的測量不確定度。采用B類評定方法。鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!5輸入量的標準不確定度的評定5.1輸入量F測量的標準不確定度評定輸入量F有2個不確定度來源：最大拉力值F的測量不確定度，采用B類評定方法；拉力機度盤最小刻度的判讀引入的測量不確定度，采用B類評定方法。鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!5.1.2拉力機度盤最小刻度的判讀引入F值測量的相對標準不確定度uB2(F)評定液壓式萬能試驗機有多個度盤，設每個度盤有100個刻度，最大判讀誤差為±0.2刻度。測量值落在該區(qū)間內的概率分布為均勻分布，則區(qū)間半寬度a2=0.2%，包含因子k2=；其相對標準不確定度為：(5.2)必須指出，0.116%為讀滿刻度時的相對標準不確定度。應該按實際讀數(shù)來計算相對標準不確定度，即(5.3)鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!5.2輸入量d測量的標準不確定度評定ⅰ千分尺示值誤差導致的不確定度u1(d):若千分尺的最大允許誤差為3，以均勻分布估計，則，ⅱ由操作人員引入的測量不確定度u2(d):

根據(jù)經(jīng)驗估計，由操作者引入的測量誤差在±10范圍內，以均勻分布估計，則，兩者互不相關，用方和根法合成，

(5.6)鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!7抗拉強度Rm的擴展不確定度評定根據(jù)慣例，取包含因子k＝2，被測量抗拉強度Rm之值分布的95％可望含于此區(qū)間：(7.1)8抗拉強度Rm

測量結果報告8.1測量結果對1根φ12mm圓形鋼筋最大拉力F測量結果為：F＝40.0kN(8.1)用該鋼筋的標稱直徑計算得到的截面積為A：(8.2)鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!幾點討論1，本例沒有考慮自由度問題。2，本例考慮某一個特定試樣的抗拉強度，不可重復，不能采用A類評定。直徑的測量也沒有采用A類評定，即使如此，評定結果可看出，對結果的影響較小。3，如果目的是利用多根試樣的結果，求其平均值做為某種鋼材的特性，應考慮試樣差異對結果的影響。4，如果試樣為螺紋鋼，其直徑不能用量具直接測量，可以查取名義直徑的允差，用B類評定由面積引入的不確定度分量。對結果的影響較大，不可忽視。5，經(jīng)改造的材料試驗機，使用測力儀表讀取力值，經(jīng)過校準后，其儀表準確度可達(0.3～0.5)%,如果比試驗機的準確度等級高三倍以上，可以不考慮儀表的影響。鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!

數(shù)學模型抗拉強度Rm定義為試驗過程中的最大拉力F與初始截面積A之比。（2.1）

式中，Rm

為抗拉強度（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）。試驗的過程中應保持一定的溫度和一定的應變速率，因此（2.1）式是在特定溫度和應變速率下的測量抗拉強度的數(shù)學模型。鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!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準不確定度表示的的輸出量標準不確定度。忽略應變速率ε和溫度修正系數(shù)δT的影響，輸入量F與d互不相關，則輸出量（被測量）Rm的相對標準不確定度為：(4.1)式中:是最大拉力F測量引起的抗拉強度Rm的相對標準不確定度;是直徑d的允差引起的抗拉強度Rm的相對標準不確定度。靈敏系數(shù)c1=1；c2=2。鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!5.1.1拉力機最大允差引起的最大拉力值F的測量重復性引入的相對標準不確定度uB1(F)評定液壓式萬能試驗機的最大允許示值誤差為1.0%，測量值落在區(qū)間內的概率分布為均勻分布。區(qū)間半寬度a1=1.0%，包含因子k1=。其相對標準不確定度uB1(F)：

(5.1)鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!例如，讀數(shù)為滿刻度的1/5，則拉力機度盤最小刻度的判讀引入F值測量的相對標準不確定度uB2(F)為：

(5.4)5.1.3輸入量F測量的相對合成標準不確定度uC(F)的評定不確定度分量uA(F)、uB1(F)和uB2(F)互不相關，采用方和根方法合成：

(5.5)

鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!輸出量（抗拉強度Rm

）的標準不確定度的評定因為抗拉強度Rm

的數(shù)學模型比較簡單，不需要逐項評定其標準不確定度的分量，可以直接應用式(4.1)計算抗拉強度Rm

的相對標準不確定度。將式(5.5)和式(5.6)直接代入式(4.1)，得到抗拉強度Rm

的相對標準不確定度uC(Rm)為：

(6.1)鋼筋抗拉強度不確定度評定共17頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!φ12mm圓形鋼筋抗拉強度Rm測量結果可以計算得到：

(8.3)8.2測量不確定度報告φ12mm圓形鋼筋抗拉強度Rm=353.7N/mm2，相對擴展不確定度為：(8.4)或者為：