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技術(shù)文章 | ARTICLE Solution 拉伸試驗(yàn)機(jī)是工程上應(yīng)用廣泛的機(jī)械性能試驗(yàn)機(jī)器之一，由拉伸試驗(yàn)機(jī)得出的力學(xué)性能指標(biāo)是材料驗(yàn)收及工藝設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。拉伸試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的度與測(cè)量方法和測(cè)量裝置有著密切關(guān)系，對(duì)其不確定度進(jìn)行正確評(píng)定能夠比較客觀的反應(yīng)該測(cè)量系統(tǒng)的可靠程度。
拉伸試驗(yàn)主要用于檢測(cè)金屬材料上下屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、規(guī)定延伸強(qiáng)度等參數(shù)，對(duì)于不確定度評(píng)定主要以抗拉強(qiáng)度的不確定度評(píng)定具代表性。對(duì)其他實(shí)驗(yàn)參數(shù)不確定度的評(píng)定可以參照該方法進(jìn)行：
1)試驗(yàn)方法：室溫試驗(yàn)方法;2)環(huán)境條件：試驗(yàn)方法要求室溫10℃～35℃，相對(duì)濕度≤85%。本次試驗(yàn)室溫為20℃，濕度為79%;3)測(cè)試設(shè)備：拉力試驗(yàn)機(jī);4)測(cè)量對(duì)象：牌號(hào)為58SiMn棒材。
通過(guò)試驗(yàn)可以得出結(jié)論：
1)由于標(biāo)準(zhǔn)不確定度結(jié)果一般只需要保留一至兩位有效數(shù)值，故在進(jìn)行不確定度評(píng)定時(shí)，首先可以將所有能引起不確定度的因素羅列出來(lái)，然后根據(jù)其影響大小進(jìn)行取舍。在不確定度的計(jì)算過(guò)程中，采用相對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)可以不用考慮單位換算等處理過(guò)程，處理結(jié)果也更為直觀，便于比較其不確定度分量對(duì)系統(tǒng)的影響程度，從而進(jìn)行取舍。在工業(yè)測(cè)量過(guò)程中，某測(cè)量系統(tǒng)的精度，由于受測(cè)量復(fù)雜程度和設(shè)備購(gòu)置成本等影響，其實(shí)只有少量測(cè)量設(shè)備的測(cè)量精度是整體測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的關(guān)鍵，故整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度或不確定度就由該測(cè)量設(shè)備的不確定度來(lái)決定。如拉伸試驗(yàn)中，引起測(cè)量系統(tǒng)不確定度的主要因素是力值的測(cè)量設(shè)備拉伸試驗(yàn)機(jī)。該設(shè)備為高價(jià)值試驗(yàn)設(shè)備，在選擇設(shè)備時(shí)既要考慮其是否能滿足測(cè)量量程和精度的要求，還要考慮其經(jīng)濟(jì)投入問題，且影響該設(shè)備測(cè)量不確定度的因素較多，如在測(cè)量過(guò)程中夾頭帶試樣運(yùn)動(dòng)的慣性、拉伸系統(tǒng)的彈性等，使其成為系統(tǒng)不確定度的主要來(lái)源。從分析計(jì)算中看出，該系統(tǒng)的不確定度由試驗(yàn)機(jī)的不確定度確定，在其他量具選擇合適的情況下，除試驗(yàn)機(jī)不確定度分量外都可以忽略不計(jì)，僅需對(duì)試驗(yàn)機(jī)的示值不確定度進(jìn)行評(píng)定。
2)在對(duì)圓棒試樣直徑測(cè)量過(guò)程中，為了減小不確定度，選用千分尺作為測(cè)量工具。減去測(cè)量示值誤差后，只需要評(píng)定千分尺示值誤差的不確定度，該結(jié)果一般由檢定給出。該值通常為千分尺允許示值誤差的1/10，約為試樣直徑的萬(wàn)分之一，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響遠(yuǎn)小于其有效數(shù)字的末位，因此，該不確定度通�？梢院雎圆挥�(jì)。
3)在性能測(cè)試試驗(yàn)中，通常只對(duì)單個(gè)試樣結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于抽取的多件樣品或由一件材料制作的多個(gè)試樣，因取樣的不均勻性甚至同一材料在熱處理時(shí)加熱或散熱不均等因數(shù)，也可致使測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大波動(dòng)，但該波動(dòng)并不能代表測(cè)量系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，故此處僅以單一試樣進(jìn)行討論。至于拉伸速度對(duì)測(cè)試過(guò)程的影響，一般可以通過(guò)規(guī)定各階段拉伸試樣的速度來(lái)消除影響。
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