(高清版)GB∕T 38841-2020 力學(xué)性能測量 反應(yīng)后的Nb3Sn復(fù)合超導(dǎo)線室溫拉伸試驗(yàn)方法

ICS17.220.20;29.050;77.040.10GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013力學(xué)性能測量反應(yīng)后的Nb?Sn復(fù)合超導(dǎo)線室溫拉伸試驗(yàn)方法(IEC61788-19:2013,Superconductivity—Part19:Mechanicalpropertiesmeasurement—RoomtemperaturetensiletestofreactedNb?Sncompositesuperconductors,IDT)國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013 I Ⅱ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 1 2 2 25.2試驗(yàn)機(jī) 25.3引伸計(jì) 3 36.1總則 36.2試樣長度 36.3絕緣層去除 3 3 37.1試樣夾持 37.2引伸計(jì)安裝 37.3測試速度 4 4 58.1彈性模量(E) 5 69測量不確定度 610測試報(bào)告 6 6 710.3測試條件 7附錄A(資料性附錄)第1章～第10章的相關(guān)附加信息 8附錄B(資料性附錄)不確定度考慮 附錄C(資料性附錄)力學(xué)測試相關(guān)范例 29GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)使用翻譯法等同采用IEC61788-19:2013《超導(dǎo)電性第19部分：力學(xué)性能測量反應(yīng)后的與本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性引用文件有一致性對應(yīng)關(guān)系的我國文件如下：——GB/T228.1—2010金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法(ISO6892-1:2009,MOD)———GB/T2900.100—2017電工術(shù)語超導(dǎo)電性(IEC60050-815:2015,IDT)——GB/T12160—2019金屬材料單軸試驗(yàn)用引伸計(jì)系統(tǒng)的標(biāo)定(ISO9513:2012,IDT)—-—GB/T13634—2019金屬材料單軸試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)測力儀的校準(zhǔn)(ISO376:2011,IDT)——GB/T16825.1—2008靜力單軸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)第1部分：拉伸和(或)壓力試驗(yàn)機(jī)測力系統(tǒng)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)(ISO7500-1:2004,IDT)本標(biāo)準(zhǔn)做了下列編輯性修改：——修改了標(biāo)準(zhǔn)名稱。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由全國超導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC265)歸口。IⅡGB/T38841—2020/IEC61788-19:2013所有類型的Nb?Sn復(fù)合線的制備工藝共同點(diǎn)是，達(dá)到最終成品線尺寸后，需經(jīng)過數(shù)天熱處理形成Nb?SnA15相，熱處理可以是一次或多次且最后一次熱處理溫度在640℃左右或以上。該超導(dǎo)相很脆，繞制在骨架上，然后與骨架一起進(jìn)行熱處理(先繞制后反應(yīng)),也可以先把超導(dǎo)體進(jìn)行熱處理，然后再繞少采用先反應(yīng)后繞制的方法。用IEC61788-6。因此，確定反應(yīng)后的處于超導(dǎo)相的Nb?Sn復(fù)合超導(dǎo)線的力學(xué)性能是制作超導(dǎo)磁體的先決條件。1GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013力學(xué)性能測量反應(yīng)后的Nb?Sn復(fù)合超導(dǎo)線室溫拉伸試驗(yàn)方法本標(biāo)準(zhǔn)適用于測量橫截面積在0.15mm2~2.0mm2,銅-非銅體積ISO376金屬材料單軸試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)測力儀的校準(zhǔn)(Metallicmaterials—Calibrationofforce-provinginstrumentsusedfortheverificationofuniaxialtestingmachines)ISO6892-1金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法(Metallicmaterials—Tensiletesting—Part1:Methodoftestatroomtemperature)ISO7500-1金屬材料靜力單軸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)第1部分：拉伸和(或)壓力試驗(yàn)機(jī)測力系統(tǒng)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)(Metallicmaterials—Verificationofstaticuniaxialtestingmachines—Part1:Tension/compressiontestingmachines—Verificationandcalibrationoftheforce-measuringsystem)extensometersusedinuniaxialtesting)IEC60050(所有部分)國際電工術(shù)語(Internationalelectrotechnicalvocabulary)3.1R3.2A2GB/T38841—2020/IEC61788-19:20133.3E3.43.5L3.60.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度0.2%proofstrengthRp?.2延性材料屈服為0.2%時(shí)的應(yīng)力值。為0.3%～0.4%之間卸載斜率線U平移至3.7Rm3.8Reasticmax3.9Aelasticmax注：彈性極限應(yīng)力Rsticmx和相應(yīng)的彈性極限應(yīng)變Adsicmx指附錄A中圖A.6的彈塑性轉(zhuǎn)變點(diǎn)G點(diǎn)。3GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013根據(jù)線材直徑，引伸計(jì)的質(zhì)量應(yīng)小于或等于30g,從而不會影響到反應(yīng)后變脆的超導(dǎo)線的力學(xué)性能。引伸計(jì)的質(zhì)量應(yīng)相對超導(dǎo)線對稱平衡，從而避免任何偏中心線力(參見附錄A中A.2)。應(yīng)注意不要在試樣上引入彎曲力矩。本測試方法能測量的物理量取決于所選用的應(yīng)變測量方法。當(dāng)采用傳統(tǒng)的單引伸計(jì)系統(tǒng)時(shí)，推薦測量Eu和Rp.2-u。而當(dāng)采用雙引伸計(jì)系統(tǒng)取平均值時(shí)，能夠?qū)Ψ磻?yīng)后樣品的彎曲效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償并準(zhǔn)確測量彈性模量E。,因此可以測量本標(biāo)準(zhǔn)描述的所有物理量。6試樣制備6.1總則熱處理爐恒溫區(qū)長度應(yīng)大于6.2規(guī)定的總長度。6.2試樣長度試樣總長度應(yīng)為夾頭間距加上兩個(gè)夾頭的夾持長度。夾頭間距應(yīng)大于或等于60mm,以便安裝引伸計(jì)。破壞試樣表面(參見A.7)。6.4橫截面積(S?)測量絕緣層去除后，應(yīng)使用千分尺或其他測量尺寸的裝置來確定其橫截面積。圓導(dǎo)線橫截面積應(yīng)采用兩個(gè)正交直徑的算術(shù)平均值計(jì)算。矩形導(dǎo)線橫截面積從厚度和寬度之積得出，橫截面積導(dǎo)角部分的修正則需經(jīng)相關(guān)方商討確定(參見A.8)。7測試條件試樣安裝在拉伸機(jī)的夾頭上，安裝時(shí)應(yīng)使試樣和拉力加載軸在一條直線上。試樣夾持方法參試樣軸向一致。4GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013雙引伸計(jì)應(yīng)相對橫截面對稱安裝，使得應(yīng)變均勻化以抵消彎曲效應(yīng)。為保證矩形線獲得最佳應(yīng)力-應(yīng)變曲線特性，引伸計(jì)的安裝應(yīng)保證可在線材的窄邊上對稱測量應(yīng)變。7.3測試速度拉伸試驗(yàn)采用位移控制。推薦拉伸機(jī)橫梁位移速率設(shè)置為0.1mm/min～0.5mm/min。橫梁位移速率設(shè)定為規(guī)定值后，啟動(dòng)拉伸機(jī)。將來自引伸計(jì)和載荷傳感器的數(shù)據(jù)記錄、保存并分別繪制在坐標(biāo)紙的橫、縱坐標(biāo)上，如圖1a)和圖1b)所示。當(dāng)總應(yīng)變達(dá)到0.3%～0.4%之間時(shí)，在橫梁位移速率保持不變的條件下減小30%～40%拉力。然后再次增加拉力直到試樣最終斷裂。在任何材料的試驗(yàn)程序開始之前，建議用相似尺寸的已知彈性性能的線材核查全套實(shí)驗(yàn)設(shè)備(參見A.14)。應(yīng)力/MPa應(yīng)力/MPaHAC00.00.10.2250應(yīng)變/%圖1Cu/Nb?Sn線的應(yīng)力-應(yīng)變曲線、彈性模量和0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度的定義5GB/T38841—2020/IEC61788-19:20130.3200.3300.3400.350U——在應(yīng)變0.3%～0.4%之間采用一階線性回歸計(jì)算卸載線U,參見圖1a);A點(diǎn)——初始加載線(零偏移線)平移至0.2%。試驗(yàn)獲得Rp0.2-0;C點(diǎn)——卸載線斜率擬合的曲線U(如Uo.35)平移至0.2%。計(jì)算獲得R?.2-U;H點(diǎn)—--—線材的最終斷裂點(diǎn)。初始加載線的斜率通常小于卸載線的斜率。這種情況下，繪制橫坐標(biāo)0.2%處的偏移線以獲得復(fù)合線0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度(Rpo.20),規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度是由延性材料銅或C點(diǎn)由卸載線獲得。在0.3%～0.4%之間卸載線斜率線應(yīng)平移至擬合曲線起始點(diǎn)，可能包含負(fù)應(yīng)變偏移(參見A.6)。該斜率線平移至0.2%應(yīng)變處與擬合曲線交叉于C點(diǎn)，定義為復(fù)合線的0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度(Rpo2u)。圖1b)所示卸載區(qū)域的原始數(shù)據(jù)。斜率應(yīng)由卸載開始的最大應(yīng)力的99%和90%之間的擬合直線確定(參見8.1)。8結(jié)果計(jì)算8.1彈性模量(E)E=△F/S△A…………(1)E——彈性模量；從卸載曲線測定的彈性模量表示為Eu,可從圖1a)中的卸載斜率線(直線U在0.3%～0.4%應(yīng)變6GB/T38841—2020/IEC61然而，應(yīng)當(dāng)指出初始應(yīng)力-應(yīng)變曲線的直線段非常窄，參見圖A.6。測量具有較低相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的彈性模量，目前唯一可行的技術(shù)是采用均化雙引伸計(jì)系統(tǒng)，從這個(gè)意義上說，本標(biāo)準(zhǔn)中Eu應(yīng)為代測試結(jié)束后，應(yīng)用E?/Eu比值檢驗(yàn)測量結(jié)果。該比值應(yīng)滿足公式(2)的條件，其中△=0.3(參見A.12)。的應(yīng)力),降低應(yīng)力至rumm然后重新加載。卸載曲線斜率由應(yīng)力rumx和rumi之間的線性部分獲得。復(fù)合線的0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度應(yīng)通過應(yīng)力-應(yīng)變曲線的卸載/重新加載獲初始加載部分獲得，如圖1a)和圖1b)所示。復(fù)合線卸載條件下的0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度Rpo.2-u應(yīng)由以下方法確定：卸載斜率的線性部分平移至擬合曲線起點(diǎn)，可包含負(fù)應(yīng)變值。然后，平行線從該應(yīng)變點(diǎn)移至橫坐標(biāo)0.2%,U線與應(yīng)力-應(yīng)變曲線交叉于C點(diǎn)，定義為卸載條件下的0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度。根據(jù)卸載線(如圖1a)中Uo.35],確定0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度(R.2u)。復(fù)合線的加載條件下的0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度Rp0.20應(yīng)由在零偏移處的初始線性部分沿應(yīng)變軸平移0.2%,與應(yīng)力-應(yīng)變曲線相交于A點(diǎn)，定義為加載條件下的0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度。每個(gè)0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度值應(yīng)由公式(3)計(jì)算：Rp?.2-;=F,/S?…………(3)9測量不確定度除非另有規(guī)定，測量應(yīng)在283K～308K溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。應(yīng)使用從零到最大載荷之間的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度小于0.1%的載荷傳感器。引伸計(jì)的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)小于0.05%。位移測量傳感器[如LVDT(線性差示變壓器)]的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)小于0.01%。由十一個(gè)代表性研究小組參加的國際循環(huán)比對試驗(yàn)確定的彈性模量E。和Eu以及規(guī)定塑性延伸的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度是1.3%;N=17時(shí)，Rpo.20的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度是的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度是2.5%。7GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013a)試樣制造商；b)分類和/或標(biāo)識；以下信息如果有應(yīng)報(bào)告：d)原材料和化學(xué)成分；e)線材橫截面形狀和尺寸；f)芯絲直徑；g)芯絲數(shù)量；b)0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度(Rp?.2-以下信息如果有應(yīng)報(bào)告：e)抗拉強(qiáng)度(Rm);f)斷后伸長率(A);g)函數(shù)擬合法確定的0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度(Rp?.2-F)。應(yīng)報(bào)告以下信息：a)橫梁位移速率；b)夾頭間距；f)夾持方式。8GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013(資料性附錄)第1章～第10章的相關(guān)附加信息A.1總則本附錄給出了影響拉伸測試方法的各種因素的參考信息。A.2引伸計(jì)任何類型的引伸計(jì)均可使用。若引伸計(jì)系統(tǒng)由兩個(gè)單引伸計(jì)組成，則采用兩個(gè)信號并由軟件平均化，或者采集經(jīng)引伸計(jì)自身系統(tǒng)平均后的單一信號。圖A.1和圖A.2為典型的先進(jìn)輕型引伸計(jì)。圖A.1輕型超小雙聯(lián)式引伸計(jì)9GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013引伸計(jì)標(biāo)距約26mm(總重約3g)。兩個(gè)單引伸計(jì)，信號由軟件進(jìn)行平均。圖A.3為一種單引伸計(jì)。日本曾經(jīng)用這種引伸計(jì)進(jìn)行了Cu/Nb-Ti線室溫拉伸的循環(huán)比對試驗(yàn)(RRT)并獲得了很好的結(jié)果。這些結(jié)果被用來建立了IEC61788-6[3,4]。單位為毫米a)上視圖圖A.3帶配重和垂直試樣軸的引伸計(jì)實(shí)例GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013樣品配重支架422支架標(biāo)距長度設(shè)置孔十字彈簧片應(yīng)變規(guī)制動(dòng)器b)側(cè)視圖A.3光學(xué)引伸計(jì)機(jī)械接觸的系統(tǒng)。圖A.4a)為采用50Hz旋轉(zhuǎn)反射器進(jìn)行試樣上條紋掃描的示意圖。利用軟件對試件加載過程中的位移微小變化進(jìn)行分析。圖A.4b)為典型的先進(jìn)雙激光束系統(tǒng)的雙鏡面布置圖。夾持帶有標(biāo)記夾持帶有標(biāo)記的試樣鏡面1鏡面2樣品條紋掃描方向旋轉(zhuǎn)反射器激光圖A.4雙激光束引伸計(jì)GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013應(yīng)力/MPa應(yīng)力/MPa應(yīng)變/%圖A.4(續(xù))從圖A.5中可推導(dǎo)出對引伸計(jì)的要求。原始數(shù)據(jù)特別是0～0.01%應(yīng)變區(qū)間內(nèi)的原始數(shù)據(jù)宜具備標(biāo)距)。事實(shí)上，以信噪比100倍左右的低噪聲采集信號為宜，以確保在所需應(yīng)變范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)穩(wěn)定。12mm標(biāo)距的引伸計(jì)的校準(zhǔn)系數(shù)一般為10V/mm。因此信號的電壓峰峰值V宜小于1mV才能確保低的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度。采用最先進(jìn)的信號調(diào)節(jié)器、屏蔽且扭絞電纜、并且選用16位以上的高分辨率數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，有可能滿足需求。圖A.5顯示了測量反應(yīng)后的Nb?Sn超導(dǎo)線材得到的載荷-位移曲線形式的原始數(shù)據(jù)。為了獲取如圖所示的低分散性數(shù)據(jù)，系統(tǒng)一定要具有高的信噪比，以使曲線能夠在為確保用于評估彈性模量的零偏移線具有足夠低的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度，采用具備極高信噪比的高6-載荷/N載荷/N4-載荷=4878.7×位移+0.0254R2=0.9968mommo00000Ooocoo00o00ooo2-00.0000.001GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013A.5最大彈性拉伸應(yīng)力和最大彈性應(yīng)變彈性極限的拉伸應(yīng)力對應(yīng)于彈性形變向塑性形變的轉(zhuǎn)變點(diǎn)，應(yīng)采用公式(A.1)計(jì)算(圖A.6)。彈性形變向塑性形變轉(zhuǎn)變點(diǎn)的拉應(yīng)力，單位為兆帕(MPa);彈性形變向塑性形變轉(zhuǎn)變點(diǎn)的力，單位為牛頓(N);彈性形變向塑性形變的轉(zhuǎn)變點(diǎn)的應(yīng)變，對應(yīng)應(yīng)力△Aotal——相對零點(diǎn)偏移應(yīng)變的總應(yīng)變增量，對應(yīng)于彈性形變向塑性形變轉(zhuǎn)變發(fā)生時(shí)的應(yīng)變值；A?！泓c(diǎn)偏移應(yīng)變。值僅作為供參考的信息。應(yīng)力/Mpa應(yīng)力/Mpa應(yīng)變/%這是彈性形變向塑性形變轉(zhuǎn)變區(qū)域(G點(diǎn))的放大圖。點(diǎn)(大圓圈)指記錄的初始直線段部分。一次線性回歸分析可得出彈性模量E(E?=134.7GPa),采用回歸系數(shù)來衡量線性度。線性回歸分析結(jié)果表明，由于數(shù)據(jù)的離散曲線的原點(diǎn)有個(gè)縱軸方向的偏移，為0.188MPa。此外，回歸系數(shù)宜大于0.99以確保線性度。應(yīng)力Ric和應(yīng)變Aicm與彈塑性變形過渡區(qū)息息相關(guān)。尤其Reic值是判定彈性模量E。的重要數(shù)據(jù)。較低Rsic值(如<5MPa)可能表示了E。的不確定度很大，其原因可能是線性段很短。由于數(shù)據(jù)分散，線性段過短會影響被測量E。,使之不確定度趨高，可能需要重復(fù)測量。的銅和青銅組分在從熱處理溫度冷卻到室溫的過程中已經(jīng)發(fā)生屈服。因此從嚴(yán)格意義上說，應(yīng)力-應(yīng)變零應(yīng)變點(diǎn)時(shí)造成困難。函數(shù)擬合方法可以有效地排除實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中包含的預(yù)應(yīng)變。應(yīng)力-應(yīng)變曲線近似為指數(shù)函數(shù)：S?——試樣原始橫截面積，單位為平方毫米(mm2);A——試驗(yàn)中獲取的應(yīng)變。a、b和n分別是采用非線性最小二乘法擬合獲得的參數(shù)。為了避免在計(jì)算中失位，A以%表示。擬合上限是0.5%,擬合下限提高至3個(gè)參數(shù)收斂。函數(shù)擬合法測定由銅和青銅組分產(chǎn)生的復(fù)合線的0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度Rpo.2r具體如下：考慮通過參數(shù)b確定的零應(yīng)變點(diǎn)，將在卸載條件下的直線部分平移至0.2%偏移點(diǎn)。該線與擬合后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線相交得到C點(diǎn)，定義為0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度[圖1a]]。通過除去參數(shù)b擬合簡化軟件如果采用的容許誤差低于0.1,則相同參數(shù)的計(jì)算結(jié)果幾乎都與試驗(yàn)數(shù)據(jù)相同。然而，數(shù)據(jù)點(diǎn)和擬A.7去除絕緣覆層應(yīng)使用合適的方法去除試樣表面覆層。通常Nb?Sn導(dǎo)體編織有玻璃或陶瓷纖維，易于剝除或扒覆層不是作為結(jié)構(gòu)組分設(shè)計(jì)的。包含絕緣層的多組分復(fù)合材料的測量分析非常復(fù)雜。因此，為了A.8橫截面積確定要用橫截面積的低倍照片來修正。A.9將反應(yīng)后的Nb?Sn線固定在試驗(yàn)機(jī)上的兩種夾持方式關(guān)于夾持，試樣可軟釬焊到夾持區(qū)域的金屬套管上。這些套管宜牢固地夾持到機(jī)器拉伸桿。作為的夾持技術(shù)視為各種可行的技術(shù)之一。GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013~7g~12g左圖夾持方式為Nb?Sn線焊接到M6的黃銅桿上，黃銅桿固定在提供拉伸運(yùn)動(dòng)的鋁套管上。套管和M6銅桿的總重約12g。右圖夾持方式為將Nb?Sn線夾進(jìn)鋁制V形槽內(nèi)。鋁塊總重約7g。鋁塊插進(jìn)一個(gè)提供拉伸運(yùn)動(dòng)的固定裝置的小框體內(nèi)。二M6單位為毫米Nb?Sn線焊接入M6的黃銅桿用兩個(gè)M3的螺母將Nb?Sn線固定到鋁塊該圖顯示了兩種可選的把線固定到試驗(yàn)機(jī)上的方式的細(xì)節(jié)，通過焊接或者夾持。任何情況下，在測量開始之前，不允許在線上引入預(yù)載荷。用固定塊夾持的線的底部應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)無任何接觸，以避免任何預(yù)載荷。A.10抗拉強(qiáng)度(Rm)Rm=Fmax/S?！?A.4)式中：對于銅-非銅體積比較小的線材，在夾頭處會發(fā)生過早的斷裂，導(dǎo)致測得的抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率較小。不論是從描述復(fù)合材料力學(xué)性能的科學(xué)的角度，還是從判斷試驗(yàn)有效性的角度，抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率都是很重要的。然而，由于線材的差異性大并且應(yīng)變的有效區(qū)間小，這些值僅供參考。A.11斷后伸長率(Ar)測量斷后伸長率僅作為參考。如下所示，橫梁位移也可用于測量斷后伸長率的近似值。用這種方法，應(yīng)記錄斷裂時(shí)的橫梁位置。用公式(A.5)可獲得斷后伸長率，以百分?jǐn)?shù)形式給出。A?=100(Lu-Lg)/Lg…………(A.5)式中：A?———斷后伸長率，%;A.12相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度測量本身決定了任何測試結(jié)果都是分散的。為了評定測量數(shù)據(jù)，提出不確定度的概念作為獨(dú)立判斷的合理基礎(chǔ)。附錄B和附錄C給出了關(guān)于被測物理量不確定度的詳細(xì)資料。在11個(gè)研究組進(jìn)行的國際循環(huán)比對試驗(yàn)中，取得了Nb?Sn超導(dǎo)線材拉伸試驗(yàn)的大量經(jīng)驗(yàn)[7,9]。尤其是對測量數(shù)據(jù)的評估，在根據(jù)零偏移線和0.3%～0.4%應(yīng)變卸載線測定彈性模量方面提供了有價(jià)值的信息。通常，從初始加載線獲得的彈性模量比從卸載線更加分散。這些數(shù)據(jù)的全面分析參見參考文獻(xiàn)[8],如果把所有結(jié)果收集在一起后，顯示E?和Eu的比值并不為1。這些變化能夠采用簡單關(guān)系1-△<E?/E?<1+△表示，其中△定義為相對1的偏離量。已經(jīng)證實(shí)△取值0.3可以限制初始加載線上的數(shù)據(jù)分散性和刪除不合格數(shù)據(jù)。在表A.1中，總結(jié)了從初始加載線獲得的彈性模量以及規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度等重要量。這些結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度顯示：超過△=0.3的不合格的數(shù)據(jù)至少將標(biāo)準(zhǔn)不確定度水平降低2倍。在國際循環(huán)比對試驗(yàn)中獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分散性與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部和實(shí)驗(yàn)室之間的兩個(gè)因素相關(guān)。為了弄清他們各自實(shí)驗(yàn)室提交的數(shù)據(jù)是否屬于所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的同一總體，進(jìn)行了在文本(參見ISO/IECGuide98-3:2008中附錄H的H.5.2.1)指導(dǎo)下的方差分析(F檢驗(yàn))。作為一個(gè)典型例子，分析了E。的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果列于表A.1。為了在實(shí)驗(yàn)室中做出準(zhǔn)確比較，有必要選定相同數(shù)量的數(shù)據(jù)，比如3組。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)大于或等于3組時(shí)，從每個(gè)實(shí)驗(yàn)室中隨機(jī)選擇3組數(shù)據(jù)。但是，如果某實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)少于3組，則忽略該數(shù)據(jù)組。根據(jù)ISO/IECGuide98-3:2008,實(shí)驗(yàn)室外偏差(s2)和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)偏差(s2)比值記為：Fexp=s2/s2,并與理論函數(shù)F(a)相比。當(dāng)假設(shè)Fep<F=(α)成立，數(shù)據(jù)屬于同一總體，具有顯著性水平α%。對所有數(shù)據(jù)做F檢驗(yàn)，這一假設(shè)對部分試樣不成立，如E3、E4、H、M等。另一方面，如果僅將符合△=0.3的合格數(shù)據(jù)用于F檢驗(yàn)，α設(shè)置為1%時(shí)，這一假設(shè)對所有試樣都成立。因此，得出結(jié)論，F(xiàn)檢驗(yàn)保證了8.1提到的利用彈性模量比值進(jìn)行合格檢驗(yàn)的有效性。另外，選用更高的顯著性水平α,可以使合格條件的判定更加嚴(yán)格。GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013表A.1不同Nb?Sn線材國際循環(huán)比對試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度結(jié)果試樣性能(X)全部數(shù)據(jù)合格數(shù)據(jù)NH99KM99N:全部試驗(yàn)試樣數(shù)量；N':合格試樣數(shù)量；X:彈性模量或屈服強(qiáng)度；<x>:全部試樣平均值；<x'>:合格試樣平均值；SU:標(biāo)準(zhǔn)不確定度；RSU:相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度。本表列出了不同Nb?Sn線材在11個(gè)不同研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行國際循環(huán)比對試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度結(jié)果。所以，全部試樣相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的平均值由公式(A.6)給出。其中，M表示不同超導(dǎo)線的數(shù)量，樣品平均數(shù)為：GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013表A.2E。方差的ANOVA(F檢驗(yàn))結(jié)果試樣全部數(shù)據(jù)合格數(shù)據(jù)JNN889897H96K99M839假定驗(yàn)證的顯著水平為1%,設(shè)置每個(gè)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)含3個(gè)值(n=3),因此，N=nJ。表中，J:實(shí)驗(yàn)室數(shù)量，N:全部試樣數(shù)量，J':合格實(shí)驗(yàn)室數(shù)量，N':合格試樣數(shù)量。A.13彈性模量E。的確定確定彈性模量E?需要一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)記錄的零偏移區(qū)間，該系統(tǒng)具備較小采用應(yīng)力-應(yīng)變原始數(shù)據(jù)可確定0MPa～50MPa應(yīng)力之間的一次線性回歸線和回歸系數(shù)。此處控述條件。線性斜率定義為彈性模量E?。線性斜率與橫坐標(biāo)相交于新的應(yīng)力-應(yīng)變圖原點(diǎn)，通過0.2%平A.14測試設(shè)備可靠性評估性特性已知的線材進(jìn)行測試。直徑約1mm的鋁焊絲和工業(yè)純鈦焊絲已被證實(shí)是最佳測試對比材料，其彈性模量介于70GPa和100GPa之間。這些焊絲易于采購。特別建議實(shí)驗(yàn)室定期測量其彈性性能來確認(rèn)拉伸設(shè)備的可靠性。對于這些測試，焊絲的測試過程應(yīng)與熱處理后超導(dǎo)線的測試過程相同。這GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013(資料性附錄)B.1概述1995年，包括國際電工技術(shù)委員會(IEC)在內(nèi)的多個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)組織決定在他們的標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)一規(guī)范獻(xiàn)[10]。IEC現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和未來標(biāo)準(zhǔn)的制修訂中是否采用不確定度表示方法，由IEC各技術(shù)委員會(TC)決改可能會帶來困惑。2006年6月，超導(dǎo)技術(shù)委員會(TC90)在京都召開的會議上決定在標(biāo)準(zhǔn)的制修訂中采用不確定表示方法。可能是1,2,3或者其他數(shù)字。廠商說明書給出的數(shù)據(jù)一般可視為均勻分布，會導(dǎo)致一個(gè)1/3的轉(zhuǎn)化系數(shù)。在將原數(shù)值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度時(shí)，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)陌蜃印＿@里對轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行詳細(xì)解定度術(shù)語的過程不影響用戶評定其測量的不確定度是否符合本標(biāo)準(zhǔn)?；谡偌说墓こ膛袛嗪驼`差傳遞分析，TC90測量標(biāo)準(zhǔn)中給出的規(guī)范是為了限制任何影響測量的量的不確定度。如有可能，標(biāo)準(zhǔn)對某些量的影響做簡單限制，因此不要求用戶評定這些量的不確定度。標(biāo)準(zhǔn)的總不確定度由實(shí)驗(yàn)室間比對來確認(rèn)。B.2定義度”(ISO/IECGuide98-3:2008的5.1.6和附錄J)但并沒有正式地定義(參見參考文獻(xiàn)[12])。B.3不確定度概念的考慮統(tǒng)計(jì)學(xué)評定過去頻繁使用的變化系數(shù)(COV)是標(biāo)準(zhǔn)偏差和均值的比(變化系數(shù)COV通常稱為相對標(biāo)準(zhǔn)偏差)。這樣的評估已經(jīng)用于測量精密度的評定，并給出重復(fù)試驗(yàn)的緊密度。標(biāo)準(zhǔn)不確定度出更真實(shí)的數(shù)據(jù)分散和試驗(yàn)評判圖像。下面的例子(見表B.1～表B.5)給出一組從兩個(gè)標(biāo)稱一致的引伸計(jì)使用相同信號調(diào)節(jié)器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行的電子漂移和蠕變電壓的測量結(jié)果。從32000個(gè)單元的電子表格中隨機(jī)抽取n=10組數(shù)據(jù)。這里，1號引伸計(jì)E?在零偏移位置時(shí)，2號引伸計(jì)E?偏移1mm。輸出信號單位為伏(V)。兩個(gè)引伸計(jì)輸出信號的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和變化系數(shù)(COV)計(jì)算過程見表B.2～表B.5,及公式(B.1)～公式(B.4)。GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013表B.1兩個(gè)標(biāo)稱一致引伸計(jì)的輸出信號輸出信號/V0.001220702.334594730.000610352.334289550.001525882.334289550.001220702.334594730.001525882.334594730.001220702.333984380.001525882.334289550.000915532.334289550.000915532.334594730.001220702.33459473表B.2兩個(gè)輸出信號的平均值0.001190192.33441162…………(B.1)表B.3兩個(gè)輸出信號的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s/V0.000303480.000213381…………(B.2)表B.4兩個(gè)輸出信號的標(biāo)準(zhǔn)不確定度標(biāo)準(zhǔn)不確定度u/V0.000095970.00006748GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013表B.5兩個(gè)輸出信號的變化系數(shù)…………(B.3)變化系數(shù)COV/%25.49820.0091…………(B.4)兩個(gè)引伸計(jì)偏差的標(biāo)準(zhǔn)不確定度非常相近，而兩組數(shù)據(jù)的變化系數(shù)COV相差將近2800倍。這顯示了使用標(biāo)準(zhǔn)不確定度的優(yōu)勢：不確定度不依賴于平均值。B.4TC90標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定范例測量的觀測值往往不能精確地與被測物理量的真實(shí)值相符。觀測值被當(dāng)作是對真實(shí)值的一種估測。測量的不確定度是測量誤差的組成部分并且是任何測量都存在的固有性質(zhì)。因此，結(jié)果的不確定度表示的是對測量程序逐步認(rèn)知的計(jì)量學(xué)量。所有物理測量的結(jié)果都包含兩個(gè)部分：估算值和不確定度。GUM是測量過程的一個(gè)簡明的、標(biāo)準(zhǔn)化的指南文件。用戶可以嘗試用一個(gè)最佳估算值加上不確定度來表述真實(shí)值。如A類不確定度評定(在同一實(shí)驗(yàn)條件下反復(fù)測量，呈高斯分布)和B類不確定度評定(利用以往的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)，廠商說明等等，呈均勻分布)。下面舉例說明用GUM進(jìn)行不確定度分析的過程：a)首先，用戶應(yīng)推導(dǎo)出一個(gè)數(shù)學(xué)測量模型，即將被測量表示成所有輸入量的函數(shù)。舉個(gè)簡單例子，拉力Fc實(shí)驗(yàn)中載荷傳感器測量拉力的不確定度：FLc拉力(作為被測物理量)=W(預(yù)期的標(biāo)重)+dw(廠商的數(shù)據(jù))+dk(反復(fù)測量標(biāo)重/天)+dRe(不同日期測量的可再現(xiàn)性)這里，輸入量有：不同天平稱量的標(biāo)重(A類),廠商的數(shù)據(jù)(B類),用數(shù)字電子系統(tǒng)反復(fù)測量的結(jié)果(B類),不同日期測量最終數(shù)值的可再現(xiàn)性(B類)。b)用戶應(yīng)給每個(gè)輸入值指定一個(gè)分布方式(如A類測量用高斯分布，B類測量用均勻分布)。c)A類測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定見公式(B.5):…………(B.5)s—-—實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差；n—-—為測量數(shù)據(jù)點(diǎn)總數(shù)。d)B類測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定見公式(B.6):…………(B.6)dw——均勻分布數(shù)值的范圍。e)用公式(B.7)計(jì)算各種標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：21GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013在這種情況下，假定各輸入量之間沒有關(guān)聯(lián)。如果說方程包含乘積項(xiàng)或商項(xiàng)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定f)可作為選擇——涉及的被測量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定可以乘以一個(gè)包含因子(如，1對應(yīng)于68%;2對應(yīng)于95%;3對應(yīng)于99%),以提高被測量落于期望區(qū)間的概率。g)報(bào)告結(jié)果表示成被測量的估計(jì)值加減擴(kuò)展不確定度且附上測量單位。至少，還得說明計(jì)算的擴(kuò)展不確定度使用的包含因子和估算結(jié)果的覆蓋率。為方便計(jì)算和標(biāo)準(zhǔn)化程序，使用合適的經(jīng)認(rèn)證的商業(yè)軟件是降低常規(guī)工作量的直接方法[15.16]。尤其，當(dāng)使用這樣一類軟件工具時(shí)，指定的偏導(dǎo)數(shù)可以很容易地獲得。更多關(guān)于測量不確定度的文獻(xiàn)參見GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013(資料性附錄)力學(xué)測試相關(guān)范例C.1概述本附錄中的范例闡述了不確定度評定技術(shù)。引入這些例子并非意味著用戶為了遵循本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)完成類似的不確定度分析，然而，用戶需要對每個(gè)獨(dú)立影響量(負(fù)載、位移、線徑和標(biāo)距)的不確定度進(jìn)行估算，以評定是否滿足標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的不確定度限制。這兩個(gè)例子并不完全詳盡。它們沒有包含所有可能的誤差因素，例如摩擦、線的彎曲/矯直、絕緣層去除，夾頭的錯(cuò)位和應(yīng)變速率。這些額外因素有的可以忽略，有的不可以忽略。C.2彈性模量不確定度圖C.1給出了Nb?Sn線(直徑0.783mm)的應(yīng)力-應(yīng)變原始數(shù)據(jù)。這些測量是在2006年國際循環(huán)比對試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行的。圖C.1a)表示線材加載直至斷裂，圖C.1b)表示初始加載到16MPa的數(shù)據(jù)點(diǎn)和這些數(shù)據(jù)的擬合線。該趨勢線計(jì)算的斜率是132069MPa(由于橫坐標(biāo)單位是百分比斜率放大了100倍),回歸系數(shù)為0.9899,如圖1b)所示。應(yīng)力/MPa應(yīng)力/應(yīng)力/MPa應(yīng)力/MPaOy=132069206x+0.29719R2=0.98997應(yīng)變/%應(yīng)變/%a)b)圖a)表示直徑為0.783mm的超導(dǎo)線的應(yīng)力-應(yīng)變測量曲線。圖b)表示初始部分曲線以及為確定彈性模量所做的回歸分析。將百分應(yīng)變轉(zhuǎn)換成應(yīng)變直線斜率乘以100,彈性模量的單位為MPa。圖C.1應(yīng)力-應(yīng)變測量曲線線材彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的估算可按照以下方式進(jìn)行。力學(xué)拉伸測得的彈性模量是5個(gè)變量的函數(shù)見公式(C.1):E=f(P,△L,D,Lg,b)…………(C.1)每個(gè)變量有其特定的不確定度貢獻(xiàn)，見公式(C.2):式中：P——載荷，單位為牛頓(N);△L——選定加載部分零偏移區(qū)的引伸計(jì)長度位移，單位為毫米(mm);D——線徑，單位為毫米(mm);LG——加載開始時(shí)引伸計(jì)長度，單位為毫米(mm);b——試驗(yàn)獲得彈性模量的估算偏差，單位為兆帕(MPa)。對于標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算，實(shí)際試驗(yàn)值是必要的。使用圖C.1b)中數(shù)據(jù)值可估算引伸計(jì)長度位移。式中：A=1.136×10-4;另外，力P以P=7.223N計(jì)算。C.3靈敏度系數(shù)評定與公式(C.2)有關(guān)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：這些偏微分項(xiàng)統(tǒng)稱為靈敏度系數(shù)。在每個(gè)求導(dǎo)中代入試驗(yàn)值，靈敏度系數(shù)c;可按照公式(C.6)~對于c?:…………(C.6)對于c?:……(C.7)對于c?:……(C.8)對于c4:……(C.9)由公式(C.2)對變量b的微分可知，靈敏度系數(shù)c?是1。使用上述靈敏度系數(shù)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u、最終由公式(C.10)給出：式中每個(gè)靈敏度系數(shù)的平方乘以公式(C.2)中給出的各變量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的平方。C.4每個(gè)變量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度公式(C.10)中標(biāo)準(zhǔn)不確定度u,是力(P)、偏移長度(△L)、線徑(D)和標(biāo)距(Lg)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013度。在本條中，根據(jù)已知數(shù)據(jù)估算每個(gè)變量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。力(P)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?是由A類和B類統(tǒng)計(jì)分布組成。通常，力由商用載荷傳感器測量。然而，大多數(shù)載荷傳感器生產(chǎn)商并不會在他們的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)中給出不確定度的信息。給出的精度及從數(shù)據(jù)單中獲得的其他信息，在確定合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?之前應(yīng)首先轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)不確定度。通常這些生產(chǎn)商的技術(shù)參數(shù)被視為誤差矩形分布的極限。矩形分布的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為該極限除以√3。獲得圖C.1測量結(jié)果的載荷傳感器的信息見表C.1。表C.1生產(chǎn)商數(shù)據(jù)單給出的載荷傳感器技術(shù)參數(shù)載荷傳感器量程N(yùn)精確度等級拉力/壓力/%零點(diǎn)溫度系數(shù)S%/K靈敏度溫度系數(shù)S%/K30min蠕變70.07合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度之前，宜將這些技術(shù)參數(shù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)值。這些數(shù)據(jù)按照B類不確定度處理。認(rèn)為10℃~30℃(△T=20℃)溫度范圍為允許試驗(yàn)室條件。變量如下：精確度等級：Tcass=0.25%零點(diǎn)溫度系數(shù)：Tcoelzero=(0.25×20)%靈敏度溫度系數(shù)：Tcoelsens=(0.07×20)%公式(C.11)描述了載荷的測量，包含表C.1中的4個(gè)誤差來源：P=up+Telass+Teofaero+Teoisens+Teeep……(C.11)up——加載真值。根據(jù)應(yīng)力-應(yīng)變曲線測得的P=7.233N實(shí)測值，將百分比技術(shù)參數(shù)轉(zhuǎn)換成載荷的單位(N)。然后假設(shè)矩形分布，再將得到的結(jié)果轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，最后得到載荷傳感器的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u?=0.21N…………(C.13)表C.2～表C.4匯總了位移、線徑和標(biāo)距的不確定度計(jì)算。這些計(jì)算與前面力的闡述相似。表C.2位移測量不確定度引伸計(jì)位移A類高斯分布蠕變和噪音貢獻(xiàn)按照B.3,從圖C.1(b)獲得的數(shù)據(jù)點(diǎn)的B類分布按照B.4,up=dw/√3mm其中dw=0.00003GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013表C.3線徑測量不確定度線徑A類高斯分布用千分尺5次重復(fù)測量矩形分布半寬按照生產(chǎn)商數(shù)據(jù)單精度±4μmmm0.7830.000580.0023u3=√0.000582+0.00232=0.0023mm表C.4標(biāo)距測量不確定度標(biāo)距A類高斯分布用千分尺5次重復(fù)測量矩形分布半寬按照生產(chǎn)商數(shù)據(jù)單精度±20μmmm9×10-40.011u4=√0.00092+0.0112=0.011mm最終估算了圖C.1中給出的應(yīng)力-應(yīng)變曲線擬合斜率的不確定度。用圖C.1b)趨勢線方程計(jì)算應(yīng)力值與實(shí)測應(yīng)力值的最大半寬度差為±0.822MPa。使用該值和標(biāo)距(Lg=12mm),引伸計(jì)偏移值類標(biāo)準(zhǔn)不確定度可被估算。重新整理公式(C.3)可得到簡單………(C.14)圖C.1b)中彈性模量B類測量不確定度為：…(C.15)考慮到公式(C.12)的結(jié)果，并使用公式(C.10)中的4個(gè)變量的靈敏度系數(shù)，最終合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uc=√(1.829×10?)2·(0.21)2+(-9.69×10?)2·(0.0000521)2+(-3.373×10?)2· (C.16)uc=7630MPa (C.17)或E=132GPa±7.6GPa (C.18)C.5規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度Rpo.2的不確定度規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度Rpo.2應(yīng)由零偏移彈性模量線沿橫坐標(biāo)平移到0.2%應(yīng)變位置，并計(jì)算該線與原始應(yīng)力-應(yīng)變曲線的交點(diǎn)得到。如果擬合的彈性模量線的坐標(biāo)原點(diǎn)非零，那么該點(diǎn)與零的偏移也應(yīng)GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013考慮。圖C.1b)的回歸方程式應(yīng)有一個(gè)x軸的偏移：式中：Aoffet——零應(yīng)力的應(yīng)變偏移。這樣，沿橫坐標(biāo)偏移的位置不是準(zhǔn)確的0.20000%,而是0.19977%。表C.5顯示了使用回歸線進(jìn)行的應(yīng)力計(jì)算[考慮和不考慮公式(C.18)的不確定度計(jì)算]。表C.5使用圖C.1b)中確定的零偏移回歸線計(jì)算在0%和0.1%應(yīng)變的應(yīng)力描述ε(%)應(yīng)變的不確定度貢獻(xiàn)的回歸線公式ε=0%應(yīng)變的應(yīng)力MPaε=0.1%應(yīng)變的應(yīng)力MPa彈性模量基線1320.692A+0.297190.297彈性模量+7.6GPa不確定度貢獻(xiàn)(上線)1396.692A+0.297190.297彈性模量一7.6GPa不確定度貢獻(xiàn)(下線)1244.692A+0.297190.297應(yīng)力/MPa應(yīng)力/應(yīng)力/MPa應(yīng)力/MPa應(yīng)力-應(yīng)變圖0+0.00.10.20.30.4應(yīng)變/%0.26R2=1y=1241.8x-247.78R2=1y=244.08r-43.549R2=0.93354y=1393.5x-278.08R2=1a)b)圖a)顯示了0.2%偏移回歸線和相對于基線加減不確定度貢獻(xiàn)的兩條線。4個(gè)必要的點(diǎn)構(gòu)建這3條線，一個(gè)共同點(diǎn)在零應(yīng)力，在0.1%應(yīng)變3個(gè)計(jì)算應(yīng)力值見表C.5,但是，相應(yīng)的應(yīng)變值需偏移0.2%。三線與原始數(shù)據(jù)相交區(qū)域附近的原始應(yīng)力-應(yīng)變曲線也描繪在圖a)中。圖b)在放大視圖上顯示了應(yīng)力-應(yīng)變曲線的原始數(shù)據(jù)和按照表C.5計(jì)算的偏移線。應(yīng)力-應(yīng)變公式的線性回歸方程也在圖b)中顯示。圖C.2應(yīng)力-應(yīng)變曲線在表C.5中0%和0.1%應(yīng)變對應(yīng)的應(yīng)力是任意選擇的兩個(gè)不同點(diǎn)以確定圖C.2中的偏移線。0%和0.1%應(yīng)變值需加上從公式(C.19)中獲得的偏移值。表C.6列出了圖C.2b)確定的偏移線后的線性回歸方程。GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013表C.6計(jì)算三條偏移線和線相交區(qū)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的線性回歸方程方程式描述線性回歸方程x:應(yīng)變/%;y:應(yīng)力/MPa應(yīng)力-應(yīng)變曲線線性部分(見圖C.2a)]y=244.08x+43.546彈性模量基線偏移y=1317.7x-262.93彈性模量+7.6GPa不確定度貢獻(xiàn)(偏移上線)y=1393.5x-278.08彈性模量一7.6GPa不確定度貢獻(xiàn)(偏移下線)y=1241.8x—247.78最終，用表C.6的方程計(jì)算3個(gè)交點(diǎn)，確定這些點(diǎn)的應(yīng)力。表C.7顯示計(jì)算和交點(diǎn)值。規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度的報(bào)告值是第一條線(零偏移)與應(yīng)力-應(yīng)變曲線交點(diǎn)的應(yīng)力值。剩余兩個(gè)交點(diǎn)的應(yīng)力值代表規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度的估算誤差界。估算誤差界基于彈性模量斜率的不確定度[公式(C.18)]。表C.7三條偏移線與應(yīng)力-應(yīng)變曲線交點(diǎn)的應(yīng)力-應(yīng)變計(jì)算描述交點(diǎn)處應(yīng)力-應(yīng)變計(jì)算的等式組交點(diǎn)處應(yīng)變/%交點(diǎn)處應(yīng)力/MPa偏移基線(均值)(43.546+262.93)/(1317.7-244.08)0.285463244.08×0.285463+43.546偏移上線(43.546+247.78)/(1241.8-244.08)0.291995244.08×0.291995+43.546偏移下線(43.546+278.08)/(1393.5-244.08)0.279819244.08×0.279819十43.546規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度是B類測定，可用公式(C.20)估算：圖C.2b)顯示的原始數(shù)據(jù)點(diǎn)分散也應(yīng)在最終不確定度評定時(shí)考慮。表C.8顯示圖C.2b)中的應(yīng)力-應(yīng)變測量數(shù)據(jù)。另外，表C.8的第3列和第7列給出了所關(guān)注區(qū)間內(nèi)應(yīng)用線性擬合公式計(jì)算出來的應(yīng)力值。最后，第4列和第8列顯示測量值與計(jì)算值的差異。從表C.8第4列和第8列獲得應(yīng)力的計(jì)算值和測量值極差為：—0.6779MPa和+0.8134MPa…………(C.21)極差代表隨機(jī)誤差的觀察極限，用公式(C.22)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)不確定度：0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u?=√0.8582+0.43052=0.96MPa…………(C.23)最終，0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度結(jié)果為：Rp.2=113.2MPa±0.96MPa…………(C.24)28GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013表C.8測得的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)和基于測量數(shù)據(jù)線性擬合計(jì)算的應(yīng)力應(yīng)變%應(yīng)力按照回歸方程計(jì)算的應(yīng)力計(jì)算值與觀察值差異應(yīng)變%應(yīng)力按照回歸方程計(jì)算的應(yīng)力計(jì)算值與觀察值差異—0.1001—0.1918GB/T38841—2020/IEC61788-19:2013[1]Researchreportonthestandardizationofsuperconductivematerialsfornewpowergenera-tionsystem.NMC,OsakaScienceandTechnologyCenter,2001,23[2]M.SHIMADA,M.HOJO,H.MORIAIandK.OSAMURA.Jpn.CryogenicEng..33,[3]K.KATAGIRI,K.KASABA,M.HOJO,K.OSAMURA,M.SUGANO,A.KIMURAandT.OGATA.PhysicaC,357-360,2001,1302-1305[4]Researchreportonthestandardizationofsuperconductivematerialsfornewpowergenera-tionsystem.NMC,OsakaScienceandTechnologyCenter,2002,25[5]K.OSAMURA,A.NYILAS,M.SHIMADA,H.MORIAI,M.HOJO,T.FUSEandM.SUGANO.Adv.SuperconductivityXI,1999,1515[6]A.YILAS,Strainsensingsystemstailoredfortensilemeasurementoffragilewires.Super-cond.Sci.Technol.,18,2005,409-415[7]A.NYILAS,K.WEISS,andM.THOENER,M.HOJO,K.OSAM