Page 19 - 理化检验-物理分册2022年第二期
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李和平: ISO10113 : 2020 存在的问题及 GB / T5027 — 2016 的修订建议
和拉伸 问题, 只是JIS5 号试样更明显。测量r 值的标准中
前测量的标距部分的宽度b 0 、 原始标距 L e
过程中实际测量的两个变量 ΔL 和 Δb , 而式( 1 ) 中 允许 采 用 哑 铃 形 试 样, 而 不 是 要 求 都 采 用 ASTM
、 拉伸 E517-19 中的 B 型或 C 型试样, 就是为了便于在测
除了有这几个量之外, 还有拉伸前测量的 S 0
和近似的常 量常规拉伸性能指标的同时测出r 值, 降低试验成
过程中测量的变量 F 、 推算的变量 m E
数ν 。 本。采用JIS5 号试样时, 如果采用适当间距的多点
), 测量, 就可以与其他形状试样的结果保持一致, 这样
( , ,…, x N
被测量量Y 的估计值 y= f x 1 x 2
如果各个不确定度影响因素均不相关, 则计算合成 就不必为测量r 值再额外加工和测量试样了。
标准测量不确定度的公式为 新版ISO10113 修改了对引伸仪的要求, 不再
允许使用单点测量的横向引伸仪, 这是因为单点横
∂ f
2
u c y = ∑ u ( x i ) ( 3 ) 向引伸仪测量的r 值可能略微偏大。对于目前正在
N
i =1 ∂x i
∂ f 使用的单点横向引伸仪, 如果强制报废, 也会造成资
的估计值; 为被测量量Y
式中: x i 为输入量 X i
∂x i 源浪费。
的偏
与有关的输入量 X i 之间的函数对于输入量x i
5 对于 GB / T5027 — 2016 的修订建议
导数。
根据式( 3 ) 可知, 被测量量涉及的输入量越多,
GB / T5027 — 2016 标 准 在 修 订 后 应 该 包 含
合成标准不确定度越大。
JIS5 号试样和单点横向引伸仪, 在标准适当的地方
按照合成标准不 确 定 度 的 公 式 分 析 新 版 ISO
加上注解, 并注明对结果有争议时, 应采用平行长度
10113 中自动方法计算r 值的测量不确定度和初版
为 120mm 的试样和多点测量的横向引伸仪。
ISO10113 中自动方法计算r 值的测量不确定度。
初版ISO10113 中自动方法计算r 值的计算公式涉 6 分析与讨论
及的因素少, 且精度都在 1% 以内; 新版 ISO10113
测量塑性应变比r 值时, 最初是采用手动测量
和
自动方法计算r 值的计算公式还增加了 ν , F , S 0
方法, 后来随着设备的进步, 采用了自动测量方法。
涉及试样的宽度测量和厚度测量, 薄板
m E , 其中 S 0
自动测量设备是根据拉伸前测量的试样原始宽度和
不是直
试样厚度的相对偏差通常大于宽度的, m E
标距, 及加载状态下的标距部分伸长量和宽度变形
接测量的变量, 而是要根据测量的载荷和试样的宽
量计算得到的r 值。手动测量r 值是根据试样的原
度、 厚度, 再结合纵向引伸仪伸长量, 由软件计算得
始宽度和标距, 及卸载后试样的宽度和标距测算得
出。这些因素都会影响r 值的测量不确定度, 故新
到。 ASTM E517-19 标准和初版ISO10113 标准中
版ISO10113 标准中自动方法计算r 值的合成标准
包含手动方法和自动方法, 说明卸载和加载两种状
不确定度显然大于初版ISO10113 自动方法计算r
态下对r 值测量结果的影响是在可接受范围内的。
值的合成标准不确定度。
一般能够保证 JIS5 号试样断在中部, 自动测量
根据以上分析不难看出, 新版 ISO10113 标准
自动方法计算r 值的测量不确定度没有达 到初版 断后伸长率比较可靠, 而欧洲的试样有时会出现断
ISO10113 标准的要求, 且新版 ISO10113 自动方 在一端甚至断在标距外的情况, 这时候自动测量的
法计算r 值的精度也达不到 ASTM E517-19 标准 断后伸长率是不可信的 [ 2 ] 。
单点的横向引伸仪有测量r 值结果偏大的缺
的要求。
点, 以后采购新设备时应该注意这个问题。
4 对新版ISO10113 的修订建议
7 结论
新版ISO10113 修改了对试样的要求, 这会增
加JIS5 号试样的r 值测量成本, 而且在测量常规拉 ( 1 )初版 ISO10113 标准中, 虽然手动测量r
伸性能指标时, 不能在测量常规拉伸性能指标的同 值采用的是卸载后的塑性变形量, 而自动测量r 值
一根试样上同时测出r 值。 采用的是加载状态下的总变形量, 两种方法计算的
在采用JIS5 号试样测量时, 不同部位的宽度应 r 值 系 统 偏 差 的 平 均 值 小 于 0.01 , 在 可 接 受 范 围
变量不够均匀, 如果采用单点的宽度引伸仪测量, r 之内。
值可能会偏大。实际上哑铃形拉伸试样都存在这个 ( 下转第 35 页)
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