測量不確定度在鋼材力學性能檢驗中的應用

覃雙環

摘要：隨著社會的發展和發展，目前正在建設更多的建設項目，并且在建設項目的建設過程中使用的鋼材數量也越來越多。特別是對于建筑用鋼，必須對鋼的質量進行測試和分析，以確定所選鋼是否可以在實際建筑中使用，對于鋼的質量測試，測量不確定性是主要策略。因此，在此基礎上，我們分析并研究了測量不確定度在鋼鐵檢測中的應用。通過有效的分析和研究，我們為鋼的質量檢查和穩定使用提供建議和意見。

關鍵詞：測量不確定度;鋼材檢驗;施工建設

引言

在傳統的測量過程中，通常沒有統一的方法和標準來表示結果，并且這里通常會有一些誤差度量。最終結果是在邏輯上容易混淆測量結果。這項技術的誕生使得可以將不同國家的測量結果進行相互比較，從而使彼此之間的交流或認可變得更加容易，并最終達成共識。因此，有必要討論具體應用。

一、概述

鋼鐵制造業是我國經濟發展過程中最重要的產業，是整個國民經濟發展的最重要基礎。一般而言，鋼材根據各行業的發展需要分為幾種類型。不確定性測量是當前鋼檢驗中最重要的任務，其具體應用直接影響鋼的最終定位和使用。在測試以前的建筑材料時，測量誤差是使用測試最終結果的最常見的識別方法。但是，這種方法的最大問題是沒有統一的表達標準，所有評估方法都不相同，并且存在邏輯混亂。其中，鋼的不確定度和檢測誤差之間有很大的差異，兩者是完全不同的。常見的檢查錯誤可以詳細顯示鋼材的質量，但不能確認最終的檢查結果。在評估鋼管的不確定度的過程中，不僅需要測量尺寸以進行評估，而且還必須評估鋼管內徑和外徑的尺寸，長度和橢圓。要測量鋼筋，通常需要定義長度，間距和各種因素，除了其他類型的鋼筋之外，還需要測量和定義各種參數和基本形狀。如果常規鋼滿足基本測量標準，則表示合格的鋼，如果最終不確定度不符合標準，則將其定義為廢鋼。當前，這項技術在我國正在取得長足的進步，這一盛事不僅在一定程度上改善了我國的鋼鐵生產和制造技術，而且還促進了工業的發展。這個行業的發展將進一步促進社會經濟發展，并促進未來的社會發展。

二、評定

2.1基本評定

在測量鋼的不確定度時，通常需要測量各種形狀的尺寸，并且在測量形狀的尺寸時，通常必須測量外徑，內徑值，橢圓形和其他基本元素。鋼管;對于長鋼，有必要測量內徑，肋高和間距等因素。對于圓鋼類型，必須將其切成基本直徑和長度。措施。對于每種類型的鋼，不確定性測量基本上由總體剛度來調節。僅當測量結果在指定范圍內時，才可以使用合格的鋼來確定。

三、鋼不確定度檢查概述

在建材檢查中，檢查結果通常表示為測量誤差。使用單個誤差來定量評估鋼測試結果：是不合理且不科學的。考慮到這種情況，檢查部門在提供測試結果時通常會采用測量不確定度的概念。鋼材檢驗結果的專業表示是不確定的檢驗。鋼鐵測量中的不確定性與鋼鐵檢驗有很大不同。這只是測量結果與實際值之間偏差的結果，不會被人為改變。理解。鋼鐵測量的不確定性是一個具有明確含義的測試項目，可以通過人工實驗，數據和經驗進行評估，并且可以定量確定。鋼的不確定度和檢查誤差并不完全相同。在測試和評估鋼的不確定性時，必須全面測量鋼的各個方面。除了評估鋼的形狀和尺寸外，還需要測量鋼的內部長度和橢圓尺寸。然后，連同各種鋼材的形狀和成分一起，確定綜合參數。

四、測量不確定度在鋼材檢驗中的應用

4.1鋼材表面檢查

鋼表面分析是整體鋼不確定性檢測的重要組成部分。通常，在銷售鋼材時，人們通常會首先看到表面，因為表面的某些特性直接影響鋼材的質量。表面的質量將吸引一定數量的客戶。如果表面不好，則很難銷售，因此可以說表面狀況直接影響到鋼材的銷售。在表面檢查過程中，通常需要測量和評估表面的基本信息。它測量鋼管的外徑，內徑和橢圓率等基本元素。對于鋼筋，必須測量內徑，肋高，間距和其他因素。對于圓鋼，要測量底徑。固定刻度的長度。只有在指定范圍內的測量結果才能被判定為合格鋼，如果測量結果超出指定范圍，則相應的鋼被視為不合格并被丟棄。

諸如鋼管外徑、內徑值和橢圓度等均屬于測量的內容;針對棒類鋼材需測量其內徑、肋高以及間距等要素;如果是圓鋼類鋼材，則基本直徑與定尺的長度就是主要測量內容;且在對鋼板進行測量時，測量的主要內容應集中在基本厚度、寬度和相應的長度上。對于測量要素，尤其是在對其長度進行測量時，通常會根據相應的規定展開評定。如果鋼材的測量結果未超過規定范圍則為合格，若超出了規定范圍則視為廢品。由此能夠看出，在對鋼材的基本情況進行確定時，這一測量技術至關重要。若在對鋼材進行測量時，其質量介于合格與不合格間，那么判斷其特性的難度就很大，此時就需對其測量質量予以高度重視，這一點非常重要。一般，測量不確定度都來源于測量人員的基本測量水平，在使用鋼尺或者是其它一些量具之前，校準是必要步驟，以提高最終測量結果的精準度，降低不確定度的分量。

4.2評估化學成分分析中的不確定性

鋼是一種合金材料。它由不同的化學元素組成，測量五種元素（碳，硅，錳，磷，硫）的含量以及合金元素和其他殘留元素的測量偏差必須符合本法規的要求。化學分析可讓您準確確定構成鋼元素的元素，化學測試結果的分析可讓您準確計算鋼的元素含量。化學分析方法對于測量鋼的不確定度更為準確，但是由于測量過程中需要使用多種試劑和工具，因此檢查員的專業水平相對較高。

4.3鋼材力學性能檢測不確定度的評定。

4.3鋼材力學性能檢測不確定度的評定。

金屬材料室溫拉伸試驗不確定度評定項目較多，Rel、Rm、A三個項目各自評定影響的因素不同。對試樣進行測量重復性引起的標準不確定度采用A方法進行評定，試樣數量10個。

4.3.1 抗拉強度（Rm）

數學模型

1、A類相對標準不確定度分項urel（rep）的評定

試樣測量平均值的不確定度

2、最大力Fm的B類相對標準不確定度分項urel（Fm）的評定

（1）試驗機測力系統示值誤差帶來的相對標準不確定度urel（F1）

0.5級的拉力試驗機示值誤差（MPE）為±0.5%，按均勻分布，，則：

（2）計算機數據采集系統帶來的相對標準不確定度urel（F2）

一般來說，計算機數據采集系統引入的B類標準不確定度為0.2×10-2

（3）最大力的相對標準不確定度分項urel（Fm）

3、 原始橫截面積So的B類相對標準不確定度分項urel（So）的評定

測定原始橫截面積時，測量每個尺寸應準確到±0.02mm。

4、 拉伸速率影響帶來的相對標準不確定度分項urel（Rmv）

試驗得出，在拉伸速率變化范圍內抗拉強度最大相差10MPa，所以拉伸速率對抗拉強度的影響為±5MPa，按均勻分布考慮：

5、合成標準不確定度計算

6、相對擴展不確定度

取包含概率p=95%，按k=2，

4.3.2 下屈服強度（ReL）

1、A類相對標準不確定度分項urel（rep）的評定

試樣測量平均值的不確定度urel（rep）=

2、下屈服力FeL的B類相對標準不確定度分項urel（FeL）的評定

（1）試驗機測力系統示值誤差帶來的相對標準不確定度urel（F1）

0.5級的拉力試驗機示值誤差（MPE）為±0.5%，按均勻分布，，則：

urel（F1） = = 0.289%

（2）計算機數據采集系統帶來的相對標準不確定度urel（F2）

一般來說，計算機數據采集系統引入的B類標準不確定度為0.2×10-2

urel（F2） = 0.2%

（3）最大力的相對標準不確定度分項urel（Fm）

3、原始橫截面積So的B類相對標準不確定度分項urel（So）的評定

測定原始橫截面積時，測量每個尺寸應準確到±0.02mm。

4、 拉伸速率影響帶來的相對標準不確定度分項urel（ReLv）

試驗得出，在拉伸速率變化范圍內下屈服強度最大相差10MPa，所以拉伸速率對下屈服強度的影響為±5MPa，按均勻分布考慮：

5、合成標準不確定度計算

6、相對擴展不確定度

取包含概率p=95%，按k=2，

4.3.3 斷后伸長率（A）

數學模型

斷后伸長（Lu-L0）的測量必須準確到±0.25mm。在評定測量不確定度時，公式應表達為：

△L與L0彼此不相關，則：

1、A類相對標準不確定度分項urel（rep）的評定

試樣測量平均值的不確定度

2、 原始標距的B類相對標準不確定度分項urel（L0）的評定

根據標準規定，原始標距的標記L0應準確到±1%，按均勻分布考慮，則：

3、斷后伸長的B類相對標準不確定度分項urel（△L）的評定

（Lu-L0）的測量應準確到±0.25mm。求出試驗的平均伸長為хmm，按均勻分布考慮，則：

4、 修約帶來的相對標準不確定度分項urel（off）

斷后伸長率的修約間隔為0.5%，按均勻分布考慮，修約帶來的相對標準不確定度分項：

5、合成標準不確定度計算

6、相對擴展不確定度

取包含概率p=95%，按k=2，

Urel（Rm） = kucrel（Rm） 則Urel（Rm） = 2×urel（A）

4.3.4評定結果

利用上述評定方法分別對Φ12mmHRB400E（見表1）、Φ22mmHRB400E（見表1）的評定結果

4.4.5評定結果的應用

對測量不確定度評定結果的應用主要是在對產品質量的評定上，對同一牌號不同規格，并且力學性能波動在一定范圍內的試樣進行不確定度評定，能客觀反應出在該條件下生產的鋼材力學性能，可以有效的反映出各階段內生產的鋼材產品質量及產品的檢驗質量。

結語

鋼材在建設項目的建設中起著根本作用，特別是由于它是建設項目的必要材料，因此在使用鋼材之前，必須對鋼材的質量進行檢查，分析和檢驗。可以實現鋼材質量的確定提高和體現經濟效益。

參考文獻：

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[3]GB/T 228.1-2010 金屬材料 拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法