CSM 01010202-2006 金属拉伸杨氏模量(静态法) 测量结果不确定度评定.pdf

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1、,. d各蜻:z:;之赤口4唱缸咱BaqCSM 01 01 02 02-2006 主主E骂防伪金属拉伸杨氏模量（静态法）测量结果不确定度评定发布自期：2006-04中国金属学会分析测试分会发布CSM 01 01 02 02-2006 别自1995年ISO等7个国际组织共同颁布了测量不确定度表示指南（简称GUM）。我国在1999年等问采用GUM，颁布了JJF1059-1999跚量不确定度评定与表示h对测量不确定度评定和表示的通用规则作了规定。GB/T 15481 2000,ISO 17025: 2005检测和校准实验室能力的通用要求以及CNAL/AC01:2005检测和校准实验室能力认可准则等技

2、术管理标准中对测量不确定度的评定和表示均有明确的要求。中国实验室国家认可委员会还专门颁布了CNAL/AR 11: 2006测量不确定度政策和CNAL/ AG 06: 2003测量不确定度政策实施指南两个文件，为贯彻JJF10591999测量不确定度评定与表示国家计量技术规泡明确了要求a金属力学性能是金属在力作用下所显示句弹性和非弹性反应相关或涉及应力应变关系的性能。由于作用力特点的不同，如力的种类、随力方式、应力状态等的不同以及所处环境的不同，使金属在受力后表现出各种不同的行为。在诸多影响因素中，有些因素对性能的影响比较容易量化，有些则不然。金属力学试验测量结果不确定度评定的专业性和针对性很强

3、。它不仅要求有测量不确定度的理论和必要的数学基础知识还需要掌握试验方法和试验标准，了解设备的计量检定规范以及标准物质等综合知识这些更增加了金属力学试验测量结果不确定度评定的难度。中国金属学会分析测试分会根据CNAL/AR 11: 2006测量不确定皮政策中“遵循国际规范的相关要求，与罔F示相关组织的要求保持一致”和推荐方法一金属力学试验i贝j量结果不确定度评定系列实例，内容包括：金属材料室温拉伸试验测果不确定度评定、金属拉伸扬民模量（静态法）测量结果不确定度评定、钢绞线弹性模量测量结果不确定度评定、金属薄板和薄带塑性应变比（r僵）测量结果不确定度评定、金属夏比冲击试验测量结果不确度评定、金属洛

4、氏硬度试验（HR（）测量结果不确定度评定、金属布氏硬度试验测量结果不确定度评定、金属维氏硬度试验测量结果不确定度评定和金属里氏硬度试验测量结果不确定度评定等9篇这些实例可为实验室中从事力学试验测量结果不确定度评定研究和具体实践工作的专业人员提供参考。本篇实例介绍了采用一级准确度拉力试验机和0.5级双引伸计进行试验的金属拉伸杨氏模最（静态法）测量结果不确定度评定的方法。本方法由中国金属学会分析测试分会提出。本方法技术归口单位为中自金属学会分析测试分会。本方法起草单位：钢铁研究总院国家钢铁材料测试中心。本方法主要起草人：邓累！奋、梁新邦。1 被W!IJ对象金属拉伸杨氏模最（静态法）测量结果不确定度

5、评定CSM 01 01 02 02-2006 评定强度水平500N/mmc低碳钢二次测量平均佳为结果的拉伸杨氏模量测量不确定度。2 引用文献JJF 1059-1999 则量不确定度评定与表示JG 139-1999 拉力、压力和万能试验机检定规程GB丁8653-1988金属杨氏模最、弦线模量、切线模量和泊松比试验方法（静态法）GB丁228-2002金属材料室温拉伸试验方法JJF 1103 2003 万能试验机计算机数据采集系统评定GB丁12160-2002单轴试验用引伸计的标定JJG 144-1992 标准测力仪检定规程3 试验条件1) 室温1035C;2) 拉伸弹性应力增加速率在(110)N/

6、(mm2 s-1 ）范围内。4 Wlj量基准试验机的位定是按照JJG139-1999进行的。使用0.3级栋准削力仪。采用0.5级平均引伸计测量拉伸变形增拙。5 测量过程使用意大利Sun20电子拉力试验机。试验机为一级准确度。为克服不同轴对拉伸曲线的影响采用0.5级平均引伸计测量拉伸变形增量。试验材料采用低碳钢强度水平500N/mm2，试样直径白Omm，标距100mm的螺纹卡头试样按照GB丁86531988进行试验。共进行6次测量得到一个测量列。6 评定结果的使用在室温条件下同强度水平钢材测，可参照本不确定度的评定结果。7 数学模型和输入量的标准不确定度评定拉伸杨氏模量丑的定义是：轴向拉伸应力与

7、轴向拉伸启立变成线性比例关系范围内的轴冉拉伸应力与轴向拉伸应变之比。实际测量过程是：在记录的轴向力轴向变形曲线直线段上，A、B两点之间的轴向力增量和相应的轴向变形增量按公式计算：E（苦）（兰）CSM 01 01 02 02-2006 式中：E一拉伸杨氏模量，N/mm2;6.F盼轴向力增量，N;So试样原始横截面积，rnm2;A一轴向变形增量，n1m;Le一引伸计标距，mmo7. 1 对试样进行测量重复性引起的标准不确定度分项u(rep）的评定试验次E/CN/mm2) 极差R=7000 根据GB/T7.2 输入量7. 2. 1 轴向1) 使用0.3级的不确定度和最大误差。3) 6 平均214 0

8、00 211 500 的不确定度和计M变速率的影响。有直接给出标准测力仪的度为：根据JJF1103-2003计量技术规范由中给出计算机数据采集系统带来的标准不确定度：U,e1 (F3) = 0. 2% ? 注：在不采用计算机数据采集系统时应考虑读兹的分辨力。i卖数的分辨力的标准不确定度分项为：i卖主立分辨力的1/2再除以.f3c按均匀分布考虑）。数字式显示装置的分辨力为末位的一个数码；模拟式显示装置的分辨力通常为标尺分度的一半。4) 力值的相对标准不确定皮阳（flCSM 01 01 02 02-2006 Uce! (f) = /11;e1 ( f1）十u1(Fz）十z（F3)/co. 577%

9、）三十coTo百%）2十（0.2% )2之20. 620% 因为轴肉力6.F为A、B两点力值之差，即：6.F = F - FB 所以轴向力增量6.F的相对标准不确定度分项u阳I(!:,.F) u,e1 ( 6.F）工工飞12（0.620%)2乙：0.877% 7.2.2 横截面积的相对标准不确定度分项ll,.1恼。）的评定So卡dz提据GB/T2282002附录B.4中的规定，原始横截面积测量每个尺寸应准确到土0.5%。按均匀分布考虑走工3，则：0. 289% lice! (So ) = 2 Ucel ( d) = 2 0. 289%口0.578%7.2. 3 引伸计标距L，的相对标准不确定度

10、分明ll时CL，）的评定根据GB丁121602002中表2的规定，0.5级引伸计标距相对误差为土0.5%。按均匀分布考虑走宫。u时CLe)一0. 289% 3 7.2. 4 轴向变形增量A的相对标准不确定度分项u. 1 (Li）的评定根据GB/T12160 2002中表2的规定0.5级引伸计在变形小于0.3 mm时其绝对误差为土0.001 5 mmc按均匀分布考虑走l3,0. 001 5 u C 6.L）：一0. 000 866 mm 、3轴向变形增量A为6.L八与6.LB两个变形之差因而本试验轴向变形u(Li)= /u2 (6.LA）十u2(6.L8)= /2 112(6.L) = 0.00

11、122 mm 4平均为0.088 4 mm，则：0 00 2? n / el (Li）刀口一一一一一二1. 380% 0. 088 4 7. 2.5 修约带来的相对栋准不确定度分项llre1Cojj）的评定根据GB/T8653 1988中第9章的规定弹性模量修约一般保留3位有效数字。对于钢修约至lj1 000 N/mm2 0按均匀分布考虑走l3。U,e! (off) 1 000 一0. 136% 211 5002、38 相对合成标准不确定度的评定输入量的相对标准不确定度汇总见表2,UOON-NONO CSM 01 01 02 02-2006 吧刷刷. 0 F）咄茵的输入量的相对标准不确定度汇总

12、表标准不确定度不确定度来液、相对标准不确定度%u,o1 (re户）试样浏盖章复性0. 756 u,F) 轴向力增盘0. 877 u,o1 (So) 横f我在百积0. 578 Uco (L,) 引伸i十标距L,0、289u时（LI)轴向变形增量A1. 380 u时（off)修约0. 136 表2全部输入量彼此不相关，灵敏系数等于1，相对合成不确定度由下式得：u：勺）口号；( _) z uz (x,) ？士1dX; I 其相对合成标准不确定度计算如下：=I百万56%52十（0.877%)2十（0.578%)2十（0.289 % )2十（1. 380 % )2平币136%)2=l. 92% /u;,1 (re户）I( 6.F）十u;e1(So ）十u;e1CL；）干记IC6）十u;e1(ojj)U叫（E)2 1.92% = 3.8% 相对扩展不确定度的评定取置信概率95%，按kp=2，则相对扩展不确定度U9;,e1 CE)= kp 民，e1(E) 9 侵权必究书号：155066.公17240定价：1巳8.00 版权专有CSM 01 01 02 02-2006