CSM 01010203-2006 钢绞线弹性模量 测量结果不确定度评定.pdf

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1、中国金属学会推荐技术和4噜h啕BaqCSM 01 01 02 03-2006 钢绞线弹性模量测量结果不确定度评定发布日期：2006”04中国金属学会分析测试分会发布去生E马防伪CSM 01 01 02 03一2006自U吕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等同采用GUM，颁布了JJF1059-1999测量不确定度评定与表示，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/AC 01: 2005检测和校准实验室能力认可准则等技术管理标准中

2、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/AR11:2006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JJF1059-1999测量不确定度评定与表示国家计蠢技术规范明确了要求。金属力学性能是金属在力作用下所显示与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、施力方式、应力状态等的不同，以及所处环境的不词，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蠢化，有些则不然a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。它不仅要求有

3、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测量不确定度政策中“遵循国际规范的相关要求，与国际相关组织的要求保持一致”和“目标明确、重要先行、循序渐进”原则编苟了中国金属学会推荐方法一一金属力学试验测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量结果不确定度评定、金属拉伸杨氏模量（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值）测量结果不确定度评

4、定、金属夏比冲击试验测量结果不确度评定、金属洛民硬度试验CHRC）测量结果不确定度评定、金属布民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a本篇实例介绍了以公称直径15.20 mm的7根钢丝捻制的标准型钢绞线为例的制统线弹性模量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国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：邓星！备、梁新邦。I CSM 01

5、 01 02 03-2006 钢绞线弹性模量测量结果不确定度评定1 被副对象2 引用文献JJF 1103 3 试验条件4 副量基准5 剖晕过程使用公称直径15.20 mm 6 评定结果的使用可参照本不确定度的评定方法。7 数学模型和输入量的标准不确定度评定叫浅试样，参照GB丁228-2002和列。弹性模量的定义是：拉伸应力与拉伸应变成线性比例关系范围内的拉伸应力与拉伸应变之比。实际测量过程是：在记录的拉伸变影曲线直线段上，取A、B两点之间力的增量和相应的轴向变形增量按公式计算：E（菩）（主）CSM 01 01 02 03一2006式中：E一一一拉伸杨氏模章，GPa;.6.F轴向力增囊，N;Sn

6、一一钢绞线截面积，mm2;A一一轴向变形增量，rnm;Le一引伸计标距，mmo7. 1 对试样进行甜量重复性引起的相对标准不确定度分项u时（rep）的评定一共进行6次测量，得到一个测量列。得到的结果见表L表1弹性模量甜量结果1 2 3 4 试验次E/GPa 198 199 199 198 采用A类方法进行评定。试验标准偏差按极差法计算：R S; C 当测量次数为6时，极差系数c=2.53o户口199 6 平均201 199 极差R=3GPa,s;=l.19 GPa。单次测蠢的测量重复性引起的标准不确定度分项与S；相等：u(re）工s; = 1. 19 GPa 1. 19 n/ .1Crep)

7、一= o. 598% 99 7.2 输入量3类不确定度的评定7. 2. 1 轴向力增量AF的相对析、准不确定度分项u时（AF）的评定影响力值的主要因素是试验机7F值误差带来的不确定度，其次是标准i财力仪带来的不确定度和计算机数据采集系统带来的不确定度。认为温度和应变速率带来的影响不大，其影响可以忽略不计。1) 试验机示值误差带来的相对标准不确定度Ure!(Fl) 1. O级的拉力试验机示值误差为1.0 %，按均匀分布考虑k=./3，则：1. 0 % n/ U,e1CF1) 一亏立一口0.577% 3 2) 标准测力仪带来的相对标准不确定度u,e1（凡）使用0.3级的标准测力仪对试验机进行检定。

8、JG144一1992中没有直接给出标准测力仪的不确定度和最大误差。丽是给出了R=O.3% o则其相对标准不确定度为2? R o. 3% ,.1 CF2) = ;:;-一一一0.106%83 2. 83 3) 计算机数据采集系统带来的相对标准不确定度u,.1（凡）根据JJF1103一2003计量技术规范即中给出，计算机数据采集系统带来的标准不确定度u,.1（巳）o. 2%。注：在不采用计算机数据采集系统时应考虑读数的分辨力。读数的分辨力的标准不稳定度分项为z读数分辨力的1/2再除/3（按均匀分布考虑L数字式显示装置的分辨力为来位的一个数码；模拟式显示装置的分辨力通常为标尺分度的一半。力值的相对标

9、准不确定度u,.1(F) u,.1 (F) = Ju;:;Fi）十u二1CF3千二二I(F3) = ,/(0. 577%)2十（0.106%)2十（0.2%)2 = o. 620 % 轴向力增量.6.F的相对标准不确定度分项u时（.6.F)因为轴向力t:,.F为A、日两点力值之差，即：t:,.F = FA-FB 所以U,e! (t:,.F) = 11 (FA）十u1CFs) 口JZ u;e1Cfl = o. 877% 7.2.2 横截面积的相对栋准不确定度分项u(S.）的评定CSM 01 01 02 03-2006 根据GB丁5224一2003中给出，钢绞线公称直径的允许偏差为一0.20 mm

10、到十0.40 mmo根据JJF 1059 1999中5.8，对于不对称的界限，修正后半宽采用口（a十一）2o故直径D.的最大误差耘0.3 mm考虑，相对误差为：誓旦 1.州。换算成公称困面积的相对误差为：2（等）土3.95%。可以认为，钢绞线参考截面积乱的相对误差与公称国面积的相对误差近似。即誓旦土3则。按均匀分布考虑k=J3o3. o工O/.u,e1 (5. ）一一= 2.281% 3 7.2.3 引伸计栋距L.的相对标准不确足度分项u(L.）的评定根据GB/T12160-2002表2中规定，1级引伸计标距相对误差为土1%。按均匀分布考虑k=J3,1% Ucel (Le ）：一；：= 0.

11、5t7% 勺37.2.4 轴向变形增最A的相对标准不确定度分项ureJ(.,1）的评定根据GB/T12160-2002中表2规定，1级引伸计在变形大于0.3 mm时，其相对误差为土1%。按均匀分布考虑hu,.1山0.叫轴向变形增量A为t:,.LA与LLB两个变形之差u,.1 (Li) = J1CLL，）1CLLs) = .,/2 （丛）= 0.816% 7.2.5 修约带来的相对标准不确定度分项Ure1(off）的评定根据GB丁86531988第9章中的规定，弹性模量修约一般保留3位有效数字。对于钢修约到1 GPao按均匀分布考虑k=J3,u,.1(ojj) 1 =0.145% 199 2 I

12、 3 8 相对合成标准不确定度的评定相对标准不确定度分项汇总见表2。2 输入嚣的相对标准不确定度汇总表标准不确定度不确定度来源相对标准不确定度%u,.1 (rep) 试样测量重复性00598 Ure! (:;fl 轴向力增窒0.877 u,o1 (S,) 横截窗、2.281 u,.1 (L,) 引伸计标距L,0.577 u时（马）轴向变形增量A0.816 U,eJ(ojj) 修约o. 1-15 OONii的ONOCSM 01 01 02 03-2006 全部输入量彼此不相关，灵敏系数等于1，合成相对不确定度按下式计算：主（主）zu2(x,)u (y) 电幽幽. 0 由数学模型公式代入上式，得到下式：二嚣的= d汇言国男)2十（0.877日F平百二281只？平而.377% )2十co.豆16%予平Co.i45%)2 = 2. 71% Ucrel (E) = .;z;C.再五十二：l(.6.F)十u;el(Sn）十1CL.）十u二I(.6) 相对扩展不确定度的评定取置信概率工95%，按kp=2相对扩展不确定度U9sre1CE) = kp u时（E)U阶e1CE)= 2 2. 71% = 5.4% 9 侵权必究书号：155066 2-17237 定价：8.00元手版权专有CSM 01 01 02 03一2006