8176鋁合金桿拉伸試驗不確定度分析

田鳴

摘 要：8176鋁合金桿拉伸試驗不確定度分析。

關鍵詞：抗張強度；截面積；最大拉力

0 引言

電纜行業中鋁合金導體使用越來越多，鋁合金桿的質量好壞很重要，尤其是鋁合金桿的抗張強度的大小直接影響拉制單絲的強度，進而影響整個導體絞合的質量。本文對8176牌號鋁合金桿抗張強度不確定度進行分析。

1 測量原理

1.1 試件的橫截面為圓形

拉伸試驗方法依據GB/T 228《金屬拉伸試驗方法》，拉伸強度是以試驗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計算出抗拉強度（Rm），在同一試驗條件下，試驗共進行10次。

1.2 試驗設備

拉力機UTM5305X，JM10002電子天平，100cm鋼直尺。

2 數學模型

試驗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。考慮截面積測量，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，建立數學模型如下：

A—試件橫截面積；

F—試件斷裂時的拉力。

由于數學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）稱重示值誤差導致的不確定度，u1（A）

有校準證書得：1%，k=2

（2）長度示值誤差導致的測量不確定度，u2（A）

有校準證書得：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

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

（1）重復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）

拉力試驗機的精度為0.5級，其測量不確定度為0.5%，以正態分布估計，標準不確定度為

U2rel（F）=0.5%/2=0.25%

于是拉力測量的不確定度為

4 合成標準不確定度

5 相對擴展不確定度

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

參考文獻

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

（作者單位：安徽太平洋電纜股份有限公司）