8176铝合金杆拉伸试验不确定度分析

田鸣

摘 要：8176铝合金杆拉伸试验不确定度分析。

关键词：抗张强度；截面积；最大拉力

0 引言

电缆行业中铝合金导体使用越来越多，铝合金杆的质量好坏很重要，尤其是铝合金杆的抗张强度的大小直接影响拉制单丝的强度，进而影响整个导体绞合的质量。本文对8176牌号铝合金杆抗张强度不确定度进行分析。

1 测量原理

1.1 试件的横截面为圆形

拉伸试验方法依据GB/T 228《金属拉伸试验方法》，拉伸强度是以试验过程中试件断裂时的最大作用力除以试件截面积来表示。读取断裂过程中的最大力Fm，使用Rm=Fm/S0计算出抗拉强度（Rm），在同一试验条件下，试验共进行10次。

1.2 试验设备

拉力机UTM5305X，JM10002电子天平，100cm钢直尺。

2 数学模型

试验中的影响因素包括截面积，拉力测量，温湿度，夹具滑动，试件的同轴度，加载速率等。考虑截面积测量，拉力测量，忽略加载速率，温湿度，夹具滑动，试件的同轴度影响，建立数学模型如下：

A—试件横截面积；

F—试件断裂时的拉力。

由于数学模型中仅包含输入量的积和商，则被测量Rm的合成方差为 ucrel2（Rm）= urel2（F）+urel2（A）

3 测量不确定度评定10次测量结果分别为

3.1 截面积测量，urel（A）

截面积测量的不确定度由两部分组成：称重示值误差导致的不确定度和长度示值误差所引入的测量不确定度。

（1）称重示值误差导致的不确定度，u1（A）

有校准证书得：1%，k=2

（2）长度示值误差导致的测量不确定度，u2（A）

有校准证书得：1%，k=2

两者合并后，得截面积测量的相对不确定度为

3.2 拉力测量

对于数显测量仪器，拉力F的测量不确定度来源于重复测量的不确定度、仪器的测量不确定度两方面。

（1）重复测量引入的不确定度，u1rel（F）= 26.75/8413.886=0.32%

（2）仪器的测量不确定度u2rel（F）

拉力试验机的精度为0.5级，其测量不确定度为0.5%，以正态分布估计，标准不确定度为

U2rel（F）=0.5%/2=0.25%

于是拉力测量的不确定度为

4 合成标准不确定度

5 相对扩展不确定度

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

6 测量不确定度报告

8176铝合金杆拉伸试验的相对扩展不确定度为Urel（Rm）=2 ucrel（Rm）=1.64%。

参考文献

[1]李美莹，梁增卫.连杆试棒拉伸试验的不确定度评估[J].文摘版：工程技术，2015，（26）：259.

（作者单位：安徽太平洋电缆股份有限公司）