Page 36 - 理化检验-物理分册2023年第七期

吴 伟, 等: HRB600级钢筋最大力总延伸率的测试方法及不确定度评定

大力总延伸率的结果进行分析, 最后通过数学模型 表1 引伸计法和手工方法测试最大力总延伸率的结果 %
推导计算, 对手工法测试最大力总延伸率的不确定 试样 抗拉强度 / 引伸 手工法
度进行了评定。 编号 MPa 计法 结果1 结果2 结果3

1 试验材料与方法 1 809 10.5 12.6 12.4 12.1
2 814 10.3 13.5 13.1 12.6
试验材料选用某厂生产的10支 HRB600级钢 3 815 10.6 13.4 13.2 12.7

筋, 直径为25mm , 试样长度为 650mm 。试验时, 4 807 10.8 13.7 13.0 12.8

试样的平行长度约为 410mm , 以使试样的断裂位
5 813 10.5 13.2 13.1 12.4
置满足标准要求( 与断口的距离大于 50mm , 与夹 6 810 10.6 13.7 13.4 13.0

持端的距离大于25mm )。 7 812 10.6 12.9 12.7 12.2
试验开始前, 使用标距打点机在试样上标记原
8 816 10.4 13.1 12.9 11.9
始标 距, 标 记 间 距 为 10 mm 。引 伸 计 的 标 距 为

9 817 11.1 12.7 12.6 12.2

100mm 。试验时, 将引伸计装夹在试样的中间位 10 816 11.0 12.8 12.6 12.1
置, 过了最大力后, 将引伸计卸下; 随后试验机继续
加载, 直至试样完全断裂。取其中较长一段试样, 用 3.1 测试不确定度来源分析
手工法测试其最大力总延伸率, 测试时, 原始标距为 环境温度、 材料自身均匀性、 试验人员等因素对
测试结果的影响较小, 可以忽略不计 [ 2-3 ] 。结合手工
100mm , 计算方法如式( 1 ) 所示。
法的实际测试情况, 将影响测试结果的不确定度来
R m
A g t=A g+ ( 1 )
2000 源进行总结, 结果如表2所示, 其中 A 类指测试引
为最大力塑性延 入的不确定度, B 类指设备等其他因素引入的不确
式中: A g t 为最大力总延伸率; A g
为抗拉强度。
伸率; R m 定度。
表2 手工法测试的不确定度来源
2 试验结果与分析
不确定度来源 类别
表1为采用引伸计法和手工法测试最大力总延 断后标距测试重复性引入的标准不确定度分量 A
伸率的结果, 其中手工法获得的结果1~3分别为从 试样上标记原始标距引入的标准不确定度分量
B
距离 断 口 50 mm 的 位 置 开 始, 每 次 距 离 增 加 断后伸长测试引入的不确定度分量 B

10mm 的测试结果。由表1可知: 采用引伸计法测 游标卡尺允许公差引入的标准不确定度分量 B
试最大力总延伸率的结果较为稳定, 10支试样的极 测试结果数据修约引入的标准不确定度分量 B
差为0.8% , 引伸计在试验时能够较好地跟踪试样
抗拉强度引入的标准不确定度分量 B
的变形情况; 手工法测试最大力总延伸率的结果波
动较大, 结果 1~3的极差都大于 1.0% ; 手工法测 3.2 建立数学模型
试结果要大于引伸计法测试结果; 采用手工法进行 手工法测试最大力总延伸率分为两个部分, 一
测试, 与断口的距离越小, 最大力总延伸率的测试结 部分是测得最大力塑性延伸率 A g , 另一部分是计算

果越大 [ 1 ] 。 抗拉强度R m 与2000的比值。最大力塑性延伸率
有
3 不确定度评定 A g
与断后标距的残余伸长量 ΔL 、 原始标距 L o
关, 在评定测试不确定度时, 手工法测试最大力总延
为了解最大力总延伸率测试结果的影响因素, 伸率的计算方法如式( 2 ) 所示。
以手工法的测试结果1为例, 进行最大力总延伸率 ΔL
×100 +
A g t= R m ( 2 )

的不确定度评定。由测试过程可知, 断后标距的残 L o 2000
余伸长量 Δ L 对测试结果的影响较大, 即断后标距 3.3 测试结果

的残余伸长量越大, 得到的最大力总延伸率越大。 试样断裂后, 在距离断口 50 mm 的位置, 以
因此, 手工法测试最大力总延伸率的不确定度评定 100mm 的标距长度进行测试, 10支试样测试结果

是以长度因素为基础, 结合原始标距的标记、 量具等 如表 3 所 示, 其 中 断 后 标 距 的 算 术 平 均 值 为

因素进行的一项综合评定。 112.752mm , 相对标准偏差为0.346% ; 最大力总延
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