8176鋁合金桿拉伸試驗(yàn)不確定度分析

田鳴

摘 要：8176鋁合金桿拉伸試驗(yàn)不確定度分析。

關(guān)鍵詞：抗張強(qiáng)度；截面積；最大拉力

0 引言

電纜行業(yè)中鋁合金導(dǎo)體使用越來越多，鋁合金桿的質(zhì)量好壞很重要，尤其是鋁合金桿的抗張強(qiáng)度的大小直接影響拉制單絲的強(qiáng)度，進(jìn)而影響整個導(dǎo)體絞合的質(zhì)量。本文對8176牌號鋁合金桿抗張強(qiáng)度不確定度進(jìn)行分析。

1 測量原理

1.1 試件的橫截面為圓形

拉伸試驗(yàn)方法依據(jù)GB/T 228《金屬拉伸試驗(yàn)方法》，拉伸強(qiáng)度是以試驗(yàn)過程中試件斷裂時的最大作用力除以試件截面積來表示。讀取斷裂過程中的最大力Fm，使用Rm=Fm/S0計算出抗拉強(qiáng)度（Rm），在同一試驗(yàn)條件下，試驗(yàn)共進(jìn)行10次。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

拉力機(jī)UTM5305X，JM10002電子天平，100cm鋼直尺。

2 數(shù)學(xué)模型

試驗(yàn)中的影響因素包括截面積，拉力測量，溫濕度，夾具滑動，試件的同軸度，加載速率等?？紤]截面積測量，拉力測量，忽略加載速率，溫濕度，夾具滑動，試件的同軸度影響，建立數(shù)學(xué)模型如下：

A—試件橫截面積；

F—試件斷裂時的拉力。

由于數(shù)學(xué)模型中僅包含輸入量的積和商，則被測量Rm的合成方差為 ucrel2（Rm）= urel2（F）+urel2（A）

3 測量不確定度評定10次測量結(jié)果分別為

3.1 截面積測量，urel（A）

截面積測量的不確定度由兩部分組成：稱重示值誤差導(dǎo)致的不確定度和長度示值誤差所引入的測量不確定度。

（1）稱重示值誤差導(dǎo)致的不確定度，u1（A）

有校準(zhǔn)證書得：1%，k=2

（2）長度示值誤差導(dǎo)致的測量不確定度，u2（A）

有校準(zhǔn)證書得：1%，k=2

兩者合并后，得截面積測量的相對不確定度為

3.2 拉力測量

對于數(shù)顯測量儀器，拉力F的測量不確定度來源于重復(fù)測量的不確定度、儀器的測量不確定度兩方面。

（1）重復(fù)測量引入的不確定度，u1rel（F）= 26.75/8413.886=0.32%

（2）儀器的測量不確定度u2rel（F）

拉力試驗(yàn)機(jī)的精度為0.5級，其測量不確定度為0.5%，以正態(tài)分布估計，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

U2rel（F）=0.5%/2=0.25%

于是拉力測量的不確定度為

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

5 相對擴(kuò)展不確定度

取包含因子K=2，于是，Urel（Rm）=2 ucrel（Rm）=1.64%

6 測量不確定度報告

8176鋁合金桿拉伸試驗(yàn)的相對擴(kuò)展不確定度為Urel（Rm）=2 ucrel（Rm）=1.64%。

參考文獻(xiàn)

[1]李美瑩，梁增衛(wèi).連桿試棒拉伸試驗(yàn)的不確定度評估[J].文摘版：工程技術(shù)，2015，（26）：259.

（作者單位：安徽太平洋電纜股份有限公司）