王洪禮 張敬東

（新疆維吾爾自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 烏魯木齊 830011）

0 前言

鋁合金比重小、強(qiáng)度高、耐腐蝕的優(yōu)異性能，是大廈、公寓、高樓現(xiàn)代建筑和裝修中必不可少的材料之一。

拉伸試驗(yàn)是檢驗(yàn)金屬材料力學(xué)性能的重要手段之一。金屬材料下屈服強(qiáng)度指金屬材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時(shí)在試驗(yàn)期間達(dá)到塑性變形發(fā)生而力不增加的最低應(yīng)力。下屈服強(qiáng)度測試在實(shí)際應(yīng)用中是結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要依據(jù)之一，當(dāng)下屈服強(qiáng)度不明顯時(shí)，通常采用Rp0.2表示材料屈服強(qiáng)度。

一切測量結(jié)果都不可避免地存在不確定度。在鋁合金建筑型材6063 T5力學(xué)性能測試中，其Rp0.2測定不可避免地具有不確定度。因此，研究Rp0.2不確定度，對于提高實(shí)驗(yàn)室檢測能力及檢測準(zhǔn)確性具有重要作用。

1 試驗(yàn)方法

1.1 測量方法

依據(jù)GB/T 16865-2013《變形鋁、鎂及其合金加工制品拉伸試驗(yàn)用試樣及方法》。

1.2 環(huán)境條件

試驗(yàn)在室溫10℃～35℃范圍內(nèi)進(jìn)行，本次試驗(yàn)在23℃下進(jìn)行。

1.3 測量設(shè)備及量具

萬能試驗(yàn)機(jī)，準(zhǔn)確度等級0.5級；0～150mm電子卡尺，精度 0.01mm；0～25mm壁厚千分尺，精度0.01mm。

1.4 被測對象

6063 T5鋁合金建筑型材。

1.5 實(shí)驗(yàn)過程

依據(jù)GB/T16865-2013，采用萬能試驗(yàn)機(jī)對10根試樣進(jìn)行試驗(yàn)，得出Rp0.2測試結(jié)果見表1。

表1 Rp0.2測試值

2 數(shù)學(xué)模型

數(shù)學(xué)模型如下：

3 規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2測量不確定度來源

Rp0.2測量不確定度來源：測試結(jié)果重復(fù)性不確定度分量、規(guī)定非比例延伸力測量不確定度分量、試樣橫截面積測量不確定度分量和規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度修約不確定度分量。

4 規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

4.1 測試結(jié)果重復(fù)性不確定度Urel

從相同部位均勻截取10根試樣，根據(jù)GB/T16865-2013測試Rp0.2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果由樣品重復(fù)性測量引起，屬于A類不確定度。

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差按照貝塞爾公式計(jì)算：

4.2 規(guī)定非比例延伸力Fp0.2測量不確定度Ure（lFp0.2）

4.2.1 試驗(yàn)機(jī)測力系統(tǒng)示值誤差相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度U（1Fp0.2）

萬能材料試驗(yàn)機(jī)0.5級，力值誤差±0.5%，均勻分布k=，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)測力儀相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度U（2Fp0.2）

0.3 級標(biāo)準(zhǔn)測力儀對試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行檢定，JJG144-2007重復(fù)測量極差R∶0.3%，10次重復(fù)測量極差系數(shù)C∶3.098，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

4.2.3 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度U（3Fp0.2）

JJF1103-2003中B3規(guī)定，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)B類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.2.4 引伸計(jì)測量相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度U（4Fp0.2）

引伸計(jì)測量誤差±1.0%，均勻分布k=，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.2.5 引伸計(jì)標(biāo)距相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度U（5Fp0.2）

引伸計(jì)標(biāo)距誤差±1.0%，均勻分布k=3，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.2.6 規(guī)定非比例延伸力Fp0.2相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel(Fp0.2)

規(guī)定非比例延伸力測量相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.3 試樣橫截面積測量相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ure（ls）

4.3.1 厚度a不確定度分量U1（ra）

（b）測量10根試樣厚度不確定度，A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，其標(biāo)準(zhǔn)差為：

（c）厚度方向測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度可合成為：

相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.3.2 寬度b不確定度分量U2（rb）

（b）測量10根試樣寬度不確定度，A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，其標(biāo)準(zhǔn)差為：

（c）寬度方向測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度可合成為：

相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

試樣橫截面積測量相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成：

4.4 數(shù)據(jù)修約標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量Ure（loff）

萬能試驗(yàn)機(jī)所測結(jié)果：Rp0.2=188.9MPa，按GB/T16865-2013規(guī)定Rp0.2修約間隔1MPa，均勻分布k=，因此標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

5 合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

6 相對擴(kuò)展不確定度的評定

7 結(jié)論

測量不確定度報(bào)告∶鋁合金金筑型材6063 T5 Rp0.2相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定：Rp0.2=188×（1±3.5%）MPa；其中置信概率p=95%，式中3.5%為U95r之值。