FRP拉伸模量不确定度报告
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日 期 2014.2.21
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张勇
FRP拉伸模量不确定度报告
一、 概 述
1. 环境条件：试验温度：23℃；
2. 设备：微机控制电液伺服万能试验机, 0-2000N,使用50%量程。 3. 试件：哑铃型, 拉伸试验的尺寸为宽14.5mm 厚2.5mm，共6块。切取的试件放置在标准环境温度下24小时
4. 检验依据：《GB/T 14147-2005 纤维增强塑料拉伸性能试验方法》； 5. 测量过程：用校准试验机，拉伸速度2mm/min，将试件夹持在夹具中心不得歪扭，启动试验机，至试件拉断为止，记录最大拉力值。 二、 数学模型
在温度和其他环境条件不变的情况下，卷材拉伸试验的影响因素的数学模型为：
y＝f（x1、x2、x3）
式中:
x1为设备示值误差引起的测量不确定度分量
x2为样品宽度不均匀性引起的测量不确定度分量 x3为样品厚度不均匀性引起的测量不确定度分量
根据测量原理,总的不确定为：
U2（y）＝U2（仪）+ U2（b）+ U2（d）
式中U（仪）为万能试验机测量不确定度，
U（b）为试样测量宽度引起的不确定度 U（d）为试样测量宽度引起的不确定度
x2
仪器本身
重复性
x1
仪器本身 重复性
y
仪器本身 重复性
三、 测量不确定分量的计算
- 1 -
x3
1. 万能试验机测量不确定度
万能试验机测量不确定度主要来源于万能试验机测量不确定度分量、重复测量不确定度分量。
1）设备示值误差引起的测量不确定度
万能试验机检定合格，其示值误差±0.3％，k=3，得出相对不确定度为：
u（rel）1（仪）＝
2）重复测量不确定度
试件测量数据如下：n＝6，单位KN n F 1 14.9 2 18 3 13.4 4 16.05 5 15.45 6 16.6 0.3%＝0.1% 3则由于重复测量引起的不确定度为:
（Fi1n—F）u1（重）＝
重复性相对不确定度：
n-1 = 1.56
u（rel）1（重）=
U（重）2—=
F1.56=10%
15.73于是万能试验机测量的相对不确定度为：
u（rel）（仪）＝
u2（rel)1仪u2（rel）1重
2210% ＝（0.1%）＝10%
2、样品宽度不均匀性引起的测量不确定度分量
样品宽度不均匀性引起的测量不确定度来源于数显卡尺测量不确定度分量、重复测量不确定度分量。
1）数显卡尺示值误差引起的测量不确定度
数显卡尺检定合格，其示值误差±0.2％，k=2，得出相对不确定度为：
- 2 -
u（rel）2（仪）＝2）重复测量不确定度
试件测量数据如下，单位（mm）：
14.39、14.27、14.28、15.10、14.91、14.80、13.92、13.86、13.78、13.98、13.88、13.85、14.17、14.02、13.85、14.42、14.14、14.27
20.2%＝0.1% 2u2（重）=
（Xj1k1mnjkXj）—m（n1）U（重）2—=0.068
u（rel）2（重）=
u（rel）（b）＝
=2.9%
hu22（rel）仪u2（rel)2重
222.9% ＝（0.1%） ＝ 2.9%
2、样品厚度不均匀性引起的测量不确定度分量
样品厚度不均匀性引起的测量不确定度来源于数显卡尺测量不确定度分量、重复测量不确定度分量。
1）数显卡尺示值误差引起的测量不确定度
数显卡尺检定合格，其示值误差±0.2％，k=2，得出相对不确定度为：
u（rel）3（仪）＝2）重复测量不确定度
试件测量数据如下，单位（mm）：
2.52、2.48、2.54、2.59、2.49、2.46、2.50、2.52、2.59、2.55、2.45、2.60、2.60、2.62、2.69、2.60、2.60、2.53
20.2%＝0.1% 2U3（重）=
j1（Xk1mn—jkXj）m（n1）- 3 -
=0.41
u（rel）3（重）=
u（rel）（h）＝
U（重）2—=2.7%
bu2（rel）3仪u2（rel)3重
222.7% ＝（0.1%） ＝2.7% 四、合成标准不确定度
相对不确定度：u（rel）=U2rel(仪)2
＝10%2.9%
＝10.76％
假定测量结果E＝100MPa
于是合成标准不确定度也可表示为：
u22（rel）2（b）u（rel）（h）
2（2.7%）
U（E）＝100×10.76％＝10.76 Mpa
五、扩展不确定度U
取k＝2，则U＝k×U（E）＝2×10.76＝21.52（N/mm） 六、测量不确定度报告
拉伸强度F＝（10±21.52）N/mm，其中扩展不确定度U＝21.52MPa，是由标准不确定度U（F）＝10.76MPa乘包含因子k＝2得到。
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