抗拉强度试验结果的不确定度评定
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金属材料抗拉强度测量结果的不确定度评定一、 概述1.1 目 的评定金属材料抗拉强度测量结果的不确定度。
1.2 检测依据的标准GB/T228—2010《金属材料 室温拉伸试验方法》。
1.3 检测使用的仪器设备微机控制电子万能试验机,型号:WDW-E100,允差:±1%; 千分尺,型号:0-25mm ,允差:±0.01mm ; 游标卡尺,型号:0-150mm ,允差:±0.02mm 。
1.4 检测程序金属材料的室温拉伸试验抗拉强度检测时,首先根据试样横截面的种类不同测量厚度、宽度或直径,计算截面积S 0;然后用WDW-E100电子拉伸机以规定速率施加拉力,直至试样断裂,读取断裂过程中的最大力F m ,使用R m =F m /S 0计算出抗拉强度(R m ),在同一试验条件下,试验共进行10次。
二、数学模型以矩形横截面金属材料试样为例m m 0m =/=/()R F S F a b (1)式中:R m —抗拉强度,N/mm 2;F m —断裂过程中的最大力,N ; S 0—金属材料横截面积,mm 2; a —金属材料厚度,mm ; b —金属材料宽度,mm 。
三、不确定度来源金属材料抗拉强度R m 测量结果不确定度来源主要包括:(1) 厚度测量重复性引入的标准不确定度u A1,采用A 类方法评定; (2) 千分尺误差引入的标准不确定度u B1,采用B 类方法评定; (3) 宽度测量重复性引入的标准不确定度u A2,采用A 类方法评定;(4) 游标卡尺误差引入的标准不确定度u B2,采用B 类方法评定; (5) 最大力测量重复性引入的标准不确定度u A3,采用A 类方法评定; (6) 拉力机示值误差引入的标准不确定度u B3,采用B 类方法评定; (7) 测量结果数据修约引入的标准不确定度u B4,采用B 类方法评定。
四、标准不确定度评定在同一试验条件下,金属材料抗拉强度R m 检测共进行10次,得到测量列如表1所示:表1 金属材料抗拉强度R m 检测原始数据表1中单次实验标准差使用贝塞尔公式计算:s =金属材料抗拉强度R m 由算术平均值根据式(1)计算给出:5729/1.32*10.54=414.97N/mm 24.1 厚度测量重复性引入的标准不确定度u A1根据表1中厚度检测的单次实验标准差计算结果得到,厚度测量重复性引入的相对标准不确定度u A1=0.0042mm4.2千分尺误差引入的标准不确定度u B1千分尺经上级计量部门检定合格,检定证书给出允差为±0.01mm,区间内服从均匀分布,包含因子k B1a B1=0.01mm,则标准不确定度u B1= a B1/k B1=0.01/3=0.0058mm4.3宽度测量重复性引入的标准不确定度u A2根据表1中宽度检测的单次实验标准差计算结果得到,厚度测量重复性引入的相对标准不确定度u A2=0.0083mm4.4游标卡尺误差引入的标准不确定度u B2游标卡尺经上级计量部门检定合格,检定证书给出允差为±0.02mm,区间内服从均匀分布,包含因子k B2a B2=0.02mm,则标准不确定度u B2= a B2/k B2=0.02/3=0.0116mm4.5最大力测量重复性的不重复引入的标准不确定度u A3根据表1中最大力检测的单次实验标准差计算结果得到,厚度测量重复性引入的相对标准不确定度u A34.6拉力机示值误差引入的标准不确定度u B3拉力机经上级计量部门检定合格,检定证书给出允差为±1%,区间内服从均匀分布,包含因子k B3a B3=1%,则标准不确定度u B3= a B3/k B3=0.01/3=0.00584.7测量结果数据修约引入的标准不确定度u B4根据GB/T228—2010《金属材料室温拉伸试验方法》中规定,对于本例中金属材料抗拉强度R m=414.97 N/mm2时,R m修约到1N/mm2,区间内服从均匀分布,包含因子k B4a B4=1/2=0.5N/mm2,则标准不确定度u B4= a B4/k B4=0.5/3=0.2887N/mm2列表给出不确定度汇总如下:表2 金属材料抗拉强度R m 测量不确定度汇总表五、合成标准不确定度评定对于直接测量,由于各输入量直接互不相关且数学模型中均为乘除关系,所以采用简化方法进行合成合成,如式(2)所示:c =u (2)式中: p i —各输入量的幂指数;r ()i u x —各输入量的相对标准不确定度。
抗拉强度测量结果的不确定度评定1、测量依据GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》2、试验设备电子万能试验机,型号:QJ212,(0~200)kN,准度度等级:0.5级。
数显卡尺,(0~150)mm,分度值0.01mm。
3、数学模型R m=F m a×b式中:R m——抗拉强度,MPa;F m——试样在屈服阶段之后所能抵抗的最大力,N;a——试样厚度,mm;b——试样宽度,mm。
4、抗拉强度不确定度分量的来源拉力引起的不确定度分量u1﹔试样厚度引起的不确定度分量u2﹔试样宽度引起的不确定度分量u3﹔抗拉结果的重复性引人的不确定度u4﹔数据修约引起的不确定度分量u5。
5、标准不确定度分量的评定5.1 拉力引起的不确定度分量u1依据QJ212电子万能试验机电子万能试验机的检定证书提供准度度符合0.5级,则其相对标准不确定度为:u rel1=0.5%。
5.2 试样厚度引起的不确定度分量u2根据数显卡尺的校准证书提供测量结果不确定度U=0.01mm,k=2,则:u2=U2=0.005mm同一试样测量3次数据为5.05mm、5.04mm、5.00mm,取3次结果的算数平均值5.03mm 为测量结果。
其相对标准不确定度为:u rel2=u√3×5.03=0.06%5.3 试样宽度引起的不确定度分量u3由于宽度测量同厚度测量使用同一设备,那么:u3=u2=0.005mm同一试样测量3次数据为19.82mm、19.69mm、19.88mm,取3次结果的算数平均值19.80mm为测量结果。
其相对标准不确定度为:u rel3=u √3×19.80=0.01%5.4抗拉结果的重复性引人的不确定度u 4同一块板材上按同一方向均匀截取10片试样进行抗拉试验,所有试样的切割边缘统一进行去硬化处理以消除样品制备对抗拉强度的影响。
进行抗拉试验,结果如下:580MPa 、 585MPa 、585MPa 、590MPa 、580MPa 、 590MPa 、 580MPa 、590MPa 、590MPa 、590MPa 。
︱388︱2017年8期浅谈钢筋抗拉强度测量结果的不确定度评定谢 科贵州钢绳股份有限公司检测中心,贵州 遵义 563000摘要:测量结果所具有的不确定度,主要用于对在复现性或是重复性的前提下所测量结果具有的分散性加以表示。
文章首先简明扼要的概括了钢筋抗拉强度和测量不确定度的定义,以及导致不确定度产生的因素,然后建立了数学模型并点明不确定度的传播律,接下来以A 类评定和B 类评定为依据对相应的不确定度分量加以评定,再以此为基础完成了对合成标准不确定度的计算工作,最后给出了钢筋抗拉强度测量不确定度的最终报告,供相关人员参考。
关键词:钢筋抗拉强度;测量结果;不确定度;评定中图分类号:TU755.3+2 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)08-0388-02 引言 对钢筋抗拉强度而言,不确定度所包括的内容主要有数值修约、钢筋公称直径、拉力测量、压力机的量程、加荷速率以及环境的温度与湿度等,由此可以看出,针对不确定度所开展的测量工作,从本质上来说与数据的测量之间存在着无法割裂的密切联系。
但目前为止仍旧存在部分人员没有对该项评定工作具有的重要性引起重视,导致工作效率无法得到有效提升,因此,以“钢筋抗拉强度不确定度评定”为中心,展开系统、深入的探索是非常有必要的。
1 钢筋抗拉强度和测量不确定度的概述 1.1 钢筋抗拉强度 钢筋抗拉强度指的是以所规定的加荷速率为前提,将钢筋拉伸在过程中产生的最大力与钢筋公称面积相除,最终得出的数值。
本试验所处环境为25℃,所应用试验机为数显全自动微机控制万能试验机,试验所用热轧带肋钢筋的公称直径为Φ25。
1.2 测量不确定度测量不确定度指的是对被测值所具有分散性和测量结果进行联系的参数。
1.3 导致不确定度产生的因素第一点,对被测量定义进行实现的方法存在不足;第二点,被测量定义存在不完善或是不完整的问题;第三点,在对模拟仪器进行读数的过程中存在人为的偏移问题;第四点,计量标准所赋予的值以及标准物质所赋予的值缺乏应有的准确性;第五点,所应用测量仪器在鉴别力或是分辨力方面存在不足;第六点,在数据计算过程中所引用常量和参量缺乏应有的准确性;第七点,测量所对应程序与方法之间存在假定性以及近似性;第八点,在表面完全相同的前提下,被测量的重复观测值出现一定变化;第九点,所选择样品不具有代表性,也就是说用于试验的样品无法代替所定义物品完成测量工作;第十点,工作人员无法准确认识环境给测量过程带来的影响,或认知存在偏差,或对测量环境的条件无法进行精准控制。
铝型材抗拉强度试验结果的不确定度评定公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]铝型材抗拉强度试验结果的不确定度评定1、目的:对铝型材抗拉强度试验结果进行不确定度评定,以得到抗压强度实际不确定度。
2、方法:由同一根铝型材上取直径25的铝型材(Q235),符合《碳素结构钢》GB/T700-88标准,共19根。
进行抗拉强度试验,按测量不确定度评定程序对试验结果作不确定评定。
抗拉试验前,在铝型材上、中、下三个位置的方向测量其直径,取其平均值后,再由三个平均值中取最小直径。
3、建数学模型:设Rm表示抗压强度,F m示最大拉力,d表示铝型材直径压面的宽,则有:Rm=f(Fm,db)=πd24、求最佳值,由表1所列铝型材抗拉强度试验结果,求得19组抗压强度重复试验最佳值:Rm =(N/mm2 ) 修约后为Rm=(N/mm2 )5、不确定度来源:被测材料:由同一根铝型材上抽样,避免了不同根铝型材带来的不确度;试样的不均匀性可由重复试验中反映出来。
检测人员:由同一人对尺寸测量和做抗拉强度试验,可消除不同人员操作的差异带来的不确定度,其读数误差包含在重复性试验中。
检测设备:电液式压力试验机YY200A:其测量不确定度为%,K=2。
游标卡尺:最大示值300mm,其测量不确定度为=拉伸速度:拉伸速度对检测结果有影响,本次试验压力试验机在检测前按标准要求选定为s,故其拉伸速度不变。
修约:根据GB/T228-2002的规定,本次试验应修约至51N/mm2,由修约可带来不确定度。
环境条件,试验室内温、湿度对试验结果影响较小,故忽略不计。
6、不确定度分量评定:承压面长度a不确定度分量=÷191/2=多次测量A类不确定度:U(d)1=÷=卡尺带来的B类不确定度:U(d)2=+1/2 =二者合成不确定度为:U(d)灵敏度系数:乘以灵敏度系数:最大力的不确定度=÷191/2=多次测量度A类不确定度:U(F)1万能机带来的B类不确定度:U=8%÷2x210081=(F)2=+1/2 =合成不确定度为:U(F)灵敏度系数:乘以灵敏度系数:修约不确定度为5N/mm2,即±,按水平分布,其不确定度分量为:÷31/2=7、合成不确定度:(++)1/2=8、扩展不确定度:采用K=2,则扩展不确定度为=,取为5。
混凝土用热轧带肋钢筋抗拉强度的不确定度评定作业指导书一、被测对象:2 根规格型号为HRB400,公称直径Φ20,长度400mm 的钢筋混凝土用热扎带肋钢筋(以下简称钢筋);二、检测参数:抗拉强度三、依据标准:依据《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228.1-2010 进行测试,依据《钢筋混凝土用钢第二部分热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007 进行评价。
四、测试过程:在室温(10℃~35℃)条件下,用游标卡尺测量钢筋的内径,其偏差均在允许范围(±0.5mm)内。
然后用钢筋打点机在钢筋上打标距,用游标卡尺测量钢筋的原始标距L0,将钢筋固定在检定合格的万能试验机(量程为300kN 的,精度为I 级)上,在规定的加荷速率下,对钢筋施加轴向拉力直至钢筋被拉断。
测试钢筋被拉至断裂过程的最大力F,并通过计m(精确至1MPa),然后修约至5MPa。
算得到钢筋的抗拉强度Rm五、以往资料:以前曾对该厂生产的同类型的钢筋进行过12 次重复测量,其抗拉强度分别为:636、631、643、646、638、642、634、635、648、640、637、646(MPa)。
六、检测结果及符合性判定:两根钢筋的抗拉强度分别为:636MPa、642MPa,修约后均为640MPa,满足标准不小于540MPa 的要求。
七、评定要求:对两根钢筋的抗拉强度检测结果的不确定度进行评定。
八、被测量的测量模型根据GB/T 228.1-2010 标准,钢筋抗拉强度按式A-1 计算。
为钢筋拉断时的最大拉力即极限荷载式中:Fm为钢筋的公称面积S九、被测量的不确定度来源的分析由上述分析可以看出,钢筋抗拉强度的不确定度主要来源于极限荷载的测量带来的不确定度、公称面积带来的不确定度,样品的不均匀性(重复性测量)带来的不确定度以及对结果的修约带来的不确定度。
十、各输入量不确定度分量及标准不确定度的计算10.1 影响极限荷载的不确定度分量及标准不确定度根据测量过程可以看出,影响极限荷载的不确定度主要有:拉力试验机的准确性带来的不确定度(按照实际可以分为检定和校准)、拉力试验机的分辨力带来的不确定度、拉伸速率带来的不确定度、环境温度带来的不确定度、人员操作带来的不确定度分量。
钢管抗拉强度试验结果的不确定度评定1、 目的:对圆钢抗拉强度试验结果进行不确定评定,以得到抗拉强度实际不确定度。
2、方法:从一根钢管(规格Φ114mm ×3.75,牌号Q235)上,取10段长度为35cm 进行抗拉强度试验,按测量不确定度评定程序试验结果作不确定度评定。
抗拉试验前,在钢管上测量其直径,取114mm 上的最小值,后计算其抗拉强度。
(金属材料 室温拉伸试验方法 GB/T 228-2002)3、 计算公式: U c 2(R m )=U 2(AF)+U 2(△x ) 3.1 R m =f m /S 0 S 0=ab (1+b 2/6D (D-2a ))R m 表示抗拉强度,S 0表示最大拉力,D 表示直径,a 表示壁厚,b 表示宽度25mm 。
4、 求平均值:有附表所列钢管抗拉强度实验结果,求得10次抗拉强度平均值。
R m = 425.34MPa ,修约后R m = 425MPa 。
5、 不确定度来源:5.1、被测材料:从同钢管上抽样,避免不同钢管带来的不确定度;试样的不均匀性可有重复试验反映。
5.2、检测人员:尺寸、抗拉强度都有同一人操作,可消除有人员带来的不确定度;读数误差可有多次实验包含。
5.3、检测设备:液压式万能试验机(编号YCZJ-03):最大示值600kN ,示值误差不超过±1%,最大变动值为0.24% , U 1=KN k a 510.0234.425%24.0=⨯= 不确定度为0.510KN ( K=2 )5.4、拉伸速度:拉伸速度对检测结果有一定影响,本次实验有一人操作,保持恒定的速率,通过重复实验反映检测值。
5.5 重复性影响,重复性影响是通过多次重复测量来评定的。
包括人员操作的重复性,试验机的重复性,样品的不均匀性等因素,测量次数n=10,单次测量的标准偏差为S (F )=0.6KN ,则U 2=KN F s 424.026.02)(==5.6 读数误差的影响,人工读数可以估计到分度值的五分之一即0.4KN ,不确定度按均匀分布考虑U 3=KN d k a 23.034.0==5.6、环境条件:实验室温湿度对实验结果影响较小,可忽略不计。
钢筋抗拉强度检测结果不确定度的探讨分析摘要:为全面提升钢筋抗拉强度检测准确性,要全面分析造成试验分析误差的原因,从而更好地评估具体参数,以便于能更好地维持钢筋应用质量效果,减少质量处理不当造成的安全隐患。
本文介绍了钢筋抗拉强度检测结果不确定度产生的原因,并对钢筋抗拉强度检测结果不确定度评定内容展开讨论。
关键词:钢筋抗拉强度检测;不确定度;原因;评定随着建筑工程项目的不断发展,钢筋作为主要施工材料,其质量受到了更多的关注,在工程开始前要落实规范化检测流程,只有各项基数满足检验标准才能投入使用,维持整体建筑工程项目安全性,实现经济效益和安全效益和谐统一的目标。
一、钢筋抗拉强度检测结果不确定度产生原因在钢筋抗拉强度检测工序中,拉伸试验能有效完成金属材料质量评定检测,但是,在实际测试过程中,却也存在一些外界影响因素,制约钢筋抗拉强度检测结果的准确性。
(一)取样和试样制备对于钢筋抗拉强度检测工作而言,取样工作是非常关键的环节,任何作业中存在的异常现象都会对最终的检测结果形成作用,出现不确定度。
第一,取样的位置会对最终的检测结果产生不同程度的影响,由于钢筋结构铸造过程中存在工艺缺陷或者是分布不均匀等问题,使得加工变形现象较为常见,此时,就会造成钢筋结构不同位置的力学性能存在差异,就算是同一个位置进行取样,不同取样方向也会影响最终的力学性能检测结果[1]。
第二,试样的尺寸和形状,正是因为金属材料截面位置的差异性,使得检测结果也存在一定的差异。
第三,试样制备过程,试样制备要完成样坯切取处理,要预防力学性能受热或者是加工硬化造成的变形问题,所以,取样要选取同批次的钢筋,并且避开钢筋结构的两端,尽量选取中间位置,才能真正突出试验检测分析数据的代表性。
(二)试验设备和仪器主要是从钢筋抗拉强度试验设备以及试验测试仪器两个方面进行分析。
1.试验设备在钢筋抗拉强度检测过程中,一般会应用万能试验机完成作业,一旦操作中出现试样夹取位置偏移、弯曲、不平直等情况,都会造成受力不同轴现象,形成试验误差。
热轧带肋钢筋抗拉强度测量结果不确定度的评定【摘要】取公称直径20mm的热轧带肋钢筋按照GB/T228.1-2010标准重复进行10次拉伸试验,求得抗拉强度。
分析其引起的不确定度分量,然后合成标准不确定度和扩展不确定度,最后获得抗拉强度的测量结果不确定度报告。
【关键词】:最大力原始截面积抗拉强度不确定度分量相对标准不确定度相对合成不确定度扩展不确定度1、前言《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》GB/T228.1-2010标准于2011年12月1日实施变更。
新标准对金属材料拉伸试验测量结果不确定度的评定提出了新的要求。
本文就该标准的要求以热轧带肋钢筋为例,进行抗拉强度结果不确定度的评定。
测量原理2.1测量对象取公称直径为20mm牌号为HRB400符合标准GB/T1499.2-2007的热轧带肋钢筋进行试验。
2.2试验方法标准《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》GB/T228.1-20102.3仪器设备电子拉力机2.4环境条件2.5测量过程取公称直径为20mm牌号为HRB400符合标准GB/T1499.2-2007的热轧带肋钢筋10个试样,进行拉伸试验。
记录试样直径、原始截面积、最大力与抗拉强度。
试验结果取10个试样的算术平均值。
具体数据见表一、重复性试验测量结果表一、重复性试验测量结果序号试样直径d(mm)原始截面积S0(mm2)最大力Fm(kN)抗拉强度Rm(Mpa)1 20.00 314.0 188.0 5992 20.08 316.5 187.9 5943 19.98 313.4 182.7 5834 20.04 315.2 183.1 5815 20.00 314.0 186.5 5946 19.96 312.7 185.3 5927 19.96 312.7 184.9 5918 20.02 314.6 184.0 5859 19.98 313.4 188.9 60310 20.00 314.0 189.0 602平均值592标准偏差si 2.3相对标准偏差0.389% 评定步骤3.1数学模型Rm=其中:Rm为抗拉强度,单位为Mpa;Fm为最大力,单位为kN;S0为原始横截面积,单位为mm2。
钢筋抗拉强度检测中的误差及不确定度分析摘要:高质量的钢筋抗拉检测可以更准确地反映钢筋的实际抗拉强度,但检测过程受到其他因素的影响,从而导致检测结果与实际情况之间出现错误,并影响钢筋抗拉强度的判断。
钢筋抗拉强度检测结果分析通常使用“检查时出错”方法来避免检测结果中的错误,但没有其他因素可以避免其他因素对检测结果的影响,因此检测结果的精度可能会本文主要分析钢筋抗拉强度检测中的误差和不确定性。
关键词:钢筋;抗拉强度;检测误差;不确定度引言在传统测试中,测试结果的错误评估仅评估错误的质量,而不考虑测试条件的影响。
然而,随着技术的发展和生产水平的提高,人们开始认为仅仅评估错误是不够的,许多研究人员开始研究不确定性。
他们开始分析测试环境对测试结果的影响,并试图评估测试环境。
总的来说,它们所取得的成果分配不当。
因此,正常分发错误不再适用于相关内容。
不确定性的概念是很久以前制定的,也有标准的指导手册,应在衡量时加以衡量和评估。
提交测量时,有必要包含不确定性测试报告。
当各国执行测试时,它们应该测试不确定性。
1、钢筋抗拉强度检测的误差及不确定度概念在工程设计过程中会套用大量钢筋,钢筋材料的质量会直接影响建筑方案的整体品质。
因此,检查钢筋性能、钢筋指数和抗拉强度非常重要。
检测过程中可能会出现错误。
因此,在检测过程中,还需要检查结果是否存在不确定性,并生成不确定性报告,以确定结果是否正确。
钢筋的抗拉强度校核必须严格符合相应的校核要求和法规。
检测对象是钢筋图案的圆形横截面。
透过增加抗拉强度直到钢筋样式应力断裂,这可以输入检测期间产生的最大值。
此值由横截面除以钢筋样式的抗拉强度得出。
一般来说,应确保环境温度在10 ~35℃ 之间检测,温度保持恒定,以免对检测产生不利影响。
检测需要使用通用检测装置等设备在调整速度后产生相应的拉力,拉伸强度是根据导致钢筋样式断裂的拉伸值计算的。
为了保证结果的准确性,需要对检验工具进行质量控制。
铝合金抗拉强度结果不确定度评定作者:潘飚来源:《中国科技博览》2019年第06期[摘要]根据实验室认可要求和实验室自身发展的需要,对5052H32铝合金带材拉伸试验常用技术指标抗拉强度测量不确定度来源进行分析,并对试验结果不确定度进行了评定与计算。
[关键词]铝合金不确定度抗拉强度中图分类号:E231 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)06-0390-02测量不确定度是对测量结果的定量表征,它是由于试验各环节存在的测量误差引发的。
测量结果的可信赖程度很大程度上取决于其不确定度的大小。
不确定度越小,试验结果与被测量的真实值越接近,测量质量越高,其使用和参考价值越高;不确定度越大,测量质量越低,其使用价值也越低。
测量不确定度评定是作为实验室必须具备的一项能力。
拉伸试验属于破坏性试验的一种,是产品检测的主要试验项目之一,因此评定其测量不确定度具有十分重要的意义。
1 试验部分1.1试验方法:GB/16865-2013《变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》1.2使用仪器:岛津AGS-X 100KN电子拉力试验机1.3评定对象:5052H32铝合金带材1.4 环境条件:温度23℃,相对湿度55%1.5 试验结果同一块铝板取10个试样进行试验,重复性试验结果见表1:2 不确定度评定2.1抗拉强度不确定度评定2.1.1数学模型抗拉强度:Rm= ;——(1)( Rm)=式中:Rm——抗拉强度,Mpa;Fm——拉伸过程中的最大载荷,N;a——矩形试样的原始厚度,mm;b——矩形试样的原始宽度,mm;——拉伸速率对抗拉强度的影响;rep——重复性;2.1.2 A类相对标准不确定度分项urel(rep)的评定评定一个试样的不确定度,即为相对标准偏差urel(rep)=s=0.003352.1.3 最大载荷的测量不确定度:2.1.3.1试验机测力系统示值误差引入的相对标准不确定度urel(F1):检定证书给出的仪器示值误差为1.0%,取置信概率K=2,则urel(F1)= =0.5%;2.1.3.2 标准测力仪的相对标准不确定度urel(F2):使用0.3级的标准测力仪对试验机进行检定。
钢筋抗拉强度检测中的误差及不确定度分析作者:陈涛来源:《中国房地产业·中旬》2019年第03期摘要:通过对钢筋抗拉强度检测结果的不确定性进行分析,能够判断检测结果的利用价值,保证钢筋使用的合理性。
本文对钢筋抗拉强度检测中的误差和不确定度进行分析,论述了其误差和不确定度的关系,通过实例分析如何计算检测结果的不确定性。
关键词:钢筋;抗拉强度检验;误差;不确定度分析在钢筋抗拉强度检测结果分析中,如果只是使用误差对检测结果进行判断,就会忽视许多影响检测结果的因素,这样的评判是不可靠的。
随着对精度的要求越来越高,当前要对检测结果的不确定度进行标注,从而合理地使用最后的检测结果。
一、钢筋抗拉强度的误差种类目前,钢筋在当前建筑物建设中有十分重要的地位,由于使用量较多,必须要对其抗拉强度进行检测,才能正确地使用各种强度的钢筋[1]。
当前钢筋经常被使用在钢筋混凝土结构的钢筋笼绑扎中,其抗拉强度将会决定整个建筑物的质量。
影响抗拉强度结果的因素有很多,这些会导致结果出现误差,造成结果不准确。
(一)系统误差系统误差是对某一个物理量相同精度的反复检测后,发现误差大小始终不变,或者误差的变化有着明显的规律,这就证明这些误差是由于一些特性造成的。
然而在实际检测当中,这样的误差无法消除,并且会伴随着整个检测工作始终存在。
(二)随机误差在对某一项指标或者某一个物理量进行了两次检测后,所得到的结果误差大小不一致,呈离散性分布。
随机误差和系统误差存在的区别在于误差的变化没有规律,具有很强的随机性。
这种误差是可以解决的,可以通过增加检测的次数将误差对精确性的影响减到最低。
(三)过失误差过失误差的出现在于检测人员和检测仪器;例如检测的人员没有合理的使用检测方法,导致了检测结果的不准确,或者在检测过程中选择了错误的仪器,或者由于仪器自身存在一定的问题,最后导致检测条件不符合,从而出现了误差。
这种误差在实际工作当中也非常常见,但也可通过一些措施进行有效地消除。
钢筋抗拉强度检测中的误差及不确定度分析通过对钢筋抗拉强度检测结果的不确定性进行分析,能够判断检测结果的利用价值,保证钢筋使用的合理性。
本文对钢筋抗拉强度检测中的误差和不确定度进行分析,论述了其误差和不确定度的关系,通过实例分析如何计算检测结果的不确定性。
标签:钢筋;抗拉强度检验;误差;不确定度分析在钢筋抗拉强度检测结果分析中,如果只是使用误差对检测结果进行判断,就会忽视许多影响检测结果的因素,这样的评判是不可靠的。
随着对精度的要求越来越高,当前要对检测结果的不確定度进行标注,从而合理地使用最后的检测结果。
一、钢筋抗拉强度的误差种类目前,钢筋在当前建筑物建设中有十分重要的地位,由于使用量较多,必须要对其抗拉强度进行检测,才能正确地使用各种强度的钢筋[1]。
当前钢筋经常被使用在钢筋混凝土结构的钢筋笼绑扎中,其抗拉强度将会决定整个建筑物的质量。
影响抗拉强度结果的因素有很多,这些会导致结果出现误差,造成结果不准确。
(一)系统误差系统误差是对某一个物理量相同精度的反复检测后,发现误差大小始终不变,或者误差的变化有着明显的规律,这就证明这些误差是由于一些特性造成的。
然而在实际检测当中,这样的误差无法消除,并且会伴随着整个检测工作始终存在。
(二)随机误差在对某一项指标或者某一个物理量进行了两次检测后,所得到的结果误差大小不一致,呈离散性分布。
随机误差和系统误差存在的区别在于误差的变化没有规律,具有很强的随机性。
这种误差是可以解决的,可以通过增加检测的次数将误差对精确性的影响减到最低。
(三)过失误差过失误差的出现在于检测人员和检测仪器;例如检测的人员没有合理的使用检测方法,导致了检测结果的不准确,或者在检测过程中选择了错误的仪器,或者由于仪器自身存在一定的问题,最后导致检测条件不符合,从而出现了误差。
这种误差在实际工作当中也非常常见,但也可通过一些措施进行有效地消除。
二、不确定度和误差之间的关系(一)不确定度的意义在对某一个物理量进行检测时,受外界原因和内部原因的影响,会不可避免地存在各种误差,导致不能准确得到定某一个物理量的数值。
抗拉强度不确定度的评定1 被测对象评定2Cr13棒材抗拉强度指标的不确定度。
2 引用文献JJF 1059—1999 测量不确定度评定与表示JJG 139—1999 拉力、压力和万能试验机检定规程 GB/T 228—2002 金属材料 室温拉伸试验方法 JJF 1103—2003 万能试验机数据采集系统评定 3 试验条件室温 10~35℃ 4 测量基准试验机的检定是按照JJG 139—1999 进行的。
使用0.3级标准测力仪进行拉伸试验机的检定。
5 测量过程使用济南新世纪试验机厂生产的DWD300型电子拉力试验机测定。
试验机为1级精度。
试样加工成采用Ф10,标距为50的的标准试样,按照GB/T 228—2002进行试验。
一共使用20个试样得到测量列。
6 评定结果的使用在符合上述条件的情况下可以直接使用本结果,其他在DWD300型电拉试验机测量抗拉强度不确定度的评定可以使用本方法。
7 数学模型Rm=S Fm =24d Fmπ()=Rm u rel ()()()()ffu S u F u rep u rel rel m rel rel 020222+++式中Rm 为抗拉强度; Fm 为最大力;S 0为原始面积; d 0为原始直径; rep 为重复性; off 为修约。
8 不确定度来源及评定方法本次不确定度考虑的因素见表1。
本次试验温度为20℃,温度效应修正及其引入的标准不确定度u t 可以忽略不计。
至于应变速率因为是在标准允许的范围内进行的所以未加以考虑。
其他因素如夹具、同轴度等因为影响较小且无法量化而忽略不计。
表1 不确定度来源及评定方法名称内容评定方法力值试验机的精度等级B 校验试验机所用标准测力仪的不确定 B 计算机数据采集系统带来的不确定度B 面积测量的重复性A 试样的大小头B 千分尺测量误差引入的不确定度B 重复性 抗拉强度的重复性 A 修约由于修约引入的不确定度B9 标准不确定度分量的评定9.1横截面积相对标准不确定度分量u rel (S 0)求S 0的不确定度可以转化为求d 0的不确定度。
钢管抗拉强度试验结果的不确定度评定
1、 目的:对圆钢抗拉强度试验结果进行不确定评定,以得到抗拉强度实际
不确定度。
2、
方法:从一根钢管(规格Φ114mm ×3.75,牌号Q235)上,取10段长度为35cm 进行抗拉强度试验,按测量不确定度评定程序试验结果作不确定度评定。
抗拉试验前,在钢管上测量其直径,取114mm 上的最小值,后计算其抗拉强度。
(金属材料 室温拉伸试验方法 GB/T 228-2002)
3、 计算公式: U c 2(R m )=U 2(
A
F
)+U 2(△x ) 3.1 R m =f m /S 0 S 0=ab (1+b 2
/6D (D-2a ))
R m 表示抗拉强度,S 0表示最大拉力,D 表示直径,a 表示壁厚,b 表示宽度25mm 。
4、 求平均值:有附表所列钢管抗拉强度实验结果,求得10次抗拉强度平均
值。
R m = 425.34MPa ,修约后R m = 425MPa 。
5、 不确定度来源:
5.1、被测材料:从同钢管上抽样,避免不同钢管带来的不确定度;试样的不
均匀性可有重复试验反映。
5.2、检测人员:尺寸、抗拉强度都有同一人操作,可消除有人员带来的不确
定度;读数误差可有多次实验包含。
5.3、检测设备:液压式万能试验机(编号YCZJ-03):最大示值600kN ,示值误
差不超过±1%,最大变动值为0.24% , U 1=
KN k a 510.02
34
.425%24.0=⨯= 不确定度为
0.510KN ( K=2 )
5.4、拉伸速度:拉伸速度对检测结果有一定影响,本次实验有一人操作,保
持恒定的速率,通过重复实验反映检测值。
5.5 重复性影响,重复性影响是通过多次重复测量来评定的。
包括人员操作
的重复性,试验机的重复性,样品的不均匀性等因素,测量次数n=10,单次测量的标准偏差为S (F )=0.6KN ,则U 2=
KN F s 424.02
6.02)(==
5.6 读数误差的影响,人工读数可以估计到分度值的五分之一即0.4KN ,不确
定度按均匀分布考虑U 3=
KN d k a 23.03
4.0==
5.6、环境条件:实验室温湿度对实验结果影响较小,可忽略不计。
5.7 合成不确定度U 2(F )=U 12+U 22+U 32=0.5102+0.44242+0.232=0.4928KN
U r (F)=
%12.034
.4254928
.0=
5.8 实测面积误差的影响。
钢管的直径标值为D=114mm b=25mm,最小刻度02.0±mm ;a=3.75mm ,最小刻度01.0±mm 按均匀分布面积的不确定度为 U r (A)=2
(
U r 2(D)+ U r 2(a)+ U r 2(b)
)
1/2
=2×
%2.0002.03
25
02.0375.301.0311402.0==++)(
U r 2(
A
F
)=U r 2(F)+U r 2(A)=(0.022+0.22)×10-4=0.054% U(A F )=
%054.096
.2001000
34.425⨯⨯=1.142MPa 5.9 由于数值修约的影响:拉伸强度的结果应修约到0或5MP ,由修约导致
的不确定度按均匀分布考虑 U (△x )=
k a =
44.13
5.0=I
MPa 5.10 合成标准不确定度
5.11 U c 2(R m )=U 2(
A
F )+U 2(△x )=1.1422+1.442
U c (R m )≈1.84MPa
5.12 求扩展不确定度:取扩展因子K=3
U=KU c (R m )=5.52 MPa
结论 实验结果扩展不确定度:425MPa ±5.5 MPa ,置信概率99% 附表
抗拉强度试验结果。