2.1鋼筋抗拉強度不確定度評定ppt課件

1、不確定度評定實例不確定度評定實例 9鋼筋抗拉強度鋼筋抗拉強度測量不確定度評定測量不確定度評定1 概述1.1 目 的：評定12 mm圓形鋼筋抗拉強度測量結(jié)果的不確定度。1.2 測量依據(jù)：GB/T 228-2019 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 80 RH ；正常大氣壓。 1.4 測量儀器設(shè)備 液壓萬能材料試驗機 型號 WE-300B 出廠編號；XXXX 。技術(shù)指標(biāo)：最大試驗力 300 kN；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(nèi)使用。千分尺 型號XXXX;出廠編號XXXX;檢定合格,在有效期內(nèi)使用。 1.5 被測

2、樣品及被測量； (1)被測物品是12 mm 圓形鋼筋； (2)被測量是抗拉強度 Rm。 1.6 測量方法：將被測12mm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1/51/3處。記錄拉斷力F 。 1.7 評定結(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定的方法，但對于不同的測量結(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(yīng)保持

3、一定的溫度和一定的應(yīng)變速率，因而2.1式是在特定溫度和應(yīng)變速率下的測量抗拉強度的數(shù)學(xué)模型。22441dFdFAFRm 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),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。,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),千分尺校準(zhǔn)引入的測量不確定度；,測量人員引入的測量不確定度。 采用 B 類評定方法。 4 不確定度傳播率不確定度傳播率 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

4、的的輸出量標(biāo)準(zhǔn)不確定度。忽略應(yīng)變速定度表示的的輸出量標(biāo)準(zhǔn)不確定度。忽略應(yīng)變速率率和溫度修正系數(shù)和溫度修正系數(shù)T的影響，輸入量的影響，輸入量 F 與與 d 互互不相關(guān)，則輸出量被測量）不相關(guān)，則輸出量被測量） Rm的相對標(biāo)準(zhǔn)不的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：確定度為： (4.1) 式中式中: 是最大拉力是最大拉力F測量引起的抗測量引起的抗拉強度拉強度Rm的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度; 是直徑是直徑 d 的允差引起的抗拉的允差引起的抗拉強度強度Rm的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度。的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度。 靈敏系數(shù)靈敏系數(shù) c1=1；c2= 2。22222122)(2)()()()()()(duFudducFFucR

5、RuRRuRRummdmmFmmC)()()()(11FucFFucRRuRummFmF)()()()(22ducdducRRuRummdmd 5 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定 5.1 輸入量輸入量 F 測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定 輸入量輸入量 F 有有2個不確定度來源：最個不確定度來源：最大拉力值大拉力值 F 的測量不確定度，采用的測量不確定度，采用 B 類類評定方法；拉力機度盤最小刻度的判讀引評定方法；拉力機度盤最小刻度的判讀引入的測量不確定度，采用入的測量不確定度，采用 B 類評定方法。類評定方法。5.1.1 拉力機最大允差引起的最大拉力值F的測

6、量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)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(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= 。其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB1(F)： (5.1)3%577. 03%0 . 1)(11B1kaFu5.1.2 拉力機度盤最小刻度的判讀引入F值測量的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB2(F)評定 液壓式萬能試驗機有多個度盤，設(shè)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(nèi)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(biāo)準(zhǔn)不確定度為： (5.2) 必須指出，0.116%為讀滿刻度時的相對

7、標(biāo)準(zhǔn)不確定度。應(yīng)該按實際讀數(shù)來計算相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度，即 (5.3)3%116.03%20.0)(2BFu讀數(shù)值滿刻度值3%20. 0)(2FuB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(biāo)準(zhǔn)不確定度uB2(F)為： (5.4)5.1.3 輸入量 F 測量的相對合成標(biāo)準(zhǔn)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(guān)，采用方和根方法合成： (5.5) %577. 015320. 0)(2BFu%816. 0%)577. 0(%)577. 0()()()(2222B21BFuFuFu 5.2 輸入量輸入量d 測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

8、測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定 千分尺示值誤差導(dǎo)致的不確定度千分尺示值誤差導(dǎo)致的不確定度 u1(d) : 若千分尺的最大允許誤差為若千分尺的最大允許誤差為 3 ，以均勻分布估，以均勻分布估計，那么，計，那么， 由操作人員引入的測量不確定度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根據(jù)經(jīng)驗估計，由操作者引入的測量誤差在10 范圍內(nèi)，以均勻分布估計，那么，范圍內(nèi)，以均勻分布估計，那么， 兩者互不相關(guān)，用方和根法合成，兩者互不相關(guān)，用方和根法合成， (5.6)m%0502.0mm121002.6)()(3ddudum 1.73m33)(1dumm5.77m310)(

9、2dum02. 6)77. 5()73. 1 ()()()(222221dududu輸出量抗拉強度輸出量抗拉強度Rm ）的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的）的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的 評定評定 因為抗拉強度因為抗拉強度 Rm 的數(shù)學(xué)模型比較簡單，的數(shù)學(xué)模型比較簡單，不需不需要逐項評定其標(biāo)準(zhǔn)不確定度的分量，可以直接要逐項評定其標(biāo)準(zhǔn)不確定度的分量，可以直接應(yīng)應(yīng)用式用式(4.1)計算抗拉強度計算抗拉強度 Rm 的相對標(biāo)準(zhǔn)不確的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度。定度。 將式將式(5.5)和式和式(5.6)直接代入式直接代入式(4.1)，得到，得到抗拉抗拉強度強度 Rm 的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度uC(Rm)為：為： (6.1)%823

10、.0%)0502.02(%)816.0()(2)()()(2222mmCmCduFuRRuRu7 抗拉強度抗拉強度Rm的擴展不確定度評定的擴展不確定度評定 根據(jù)慣例，取包含因子根據(jù)慣例，取包含因子k2，被測量抗拉強，被測量抗拉強度度Rm之值分布的之值分布的 95可望含于此區(qū)間：可望含于此區(qū)間： (7.1)8 抗拉強度抗拉強度Rm 測量結(jié)果報告測量結(jié)果報告8.1 測量結(jié)果測量結(jié)果 對對1根根12mm圓形鋼筋最大拉力圓形鋼筋最大拉力 F 測量結(jié)果測量結(jié)果為：為： F40.0 kN (8.1) 用該鋼筋的標(biāo)稱直徑計算得到的截面積為用該鋼筋的標(biāo)稱直徑計算得到的截面積為A： (8.2)%7 . 1%82

11、3. 02)()(mmRukRUC222mm1 .11312441dA 8.2 測量不確定度報告 12mm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： (8.5) 包含因子k2，置信概率 p95%23mmm/N7 .3531 .113100 .40AFR%7 . 1%823. 02)()(mmRukRUC22mmmmm/N1 . 6%7 . 1mm/N7 .353)()(RURRU1，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(fù)，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(jié)果可看出，對結(jié)果的影響較小。3，如果目的是利用多根試樣的結(jié)果，求其平均值做為某種鋼材的特性，應(yīng)考慮試樣差異對結(jié)果的