最近搜集了一下大家私信問得比較多的問題,，大部分都是關(guān)于拉力試驗機力學(xué)測試的,。不少朋友都想知道，拉力試驗機力學(xué)測試鏈中不確定度是什么原因造成,？力學(xué)測試鏈中不確定度怎么解決,？為了解決朋友們的疑惑,，今天【科準測控】小編帶你一一揭曉！

首先不確定度是在力學(xué)測試中需要考慮的諸多變量之一,。不確定度源于各種因素的組合,，包括可能影響試驗結(jié)果的錯誤。盡管許多錯誤可能是累積的,，但只要變量是可以預(yù)測的,，那么試驗測量值仍然是正確的。

沒有復(fù)雜的不確定度計算,，下文從常見的力學(xué)試驗情況出發(fā),，舉例說明了如何確認力學(xué)測試中的不確定度。例如,，假設(shè)體重秤的指示準確度為±1N,。如果一個人體重100N，那么可以預(yù)測他的真實體重在99 N和101N之間,。

                   科準測控材料力學(xué)試驗機

不確定度的重點：

重點是必須考慮測試鏈中的每一個環(huán)節(jié)從而得出不確定度對于最終結(jié)果的影響,。

測力儀：

測力儀是測量過程的核心。在力學(xué)測試中,，用戶必須了解測力儀的參數(shù),，這一點很重要。這些參數(shù)可以分為 兩類：一類是帶有±公差的測量不確定度,，另一類是測量的確定度,，即測量值超過一定范圍的條件，例如工作溫度,、最小/最大力值范圍等,。

工裝、聯(lián)軸器,、轉(zhuǎn)接頭和夾具：

選擇特定的轉(zhuǎn)接器來實現(xiàn)固定,、夾緊、推拉試樣等動作是不確定度變量方程中需要考慮的因素,。夾緊面選擇不當可能會扯裂或撕裂試樣,，而使用不合適的對準技術(shù)則會對試驗結(jié)果造成負面影響。

人為因素：

一個簡單的原因,，人類不可能與機器一樣能夠一直保持準確和穩(wěn)定,，因此用戶需要確保擁有可靠的程序、流程和工具,，以盡量減少偏差,。當試驗人員狀態(tài)好的時候，試驗結(jié)果可能不錯，而當他們狀態(tài)不好的時候,，試驗結(jié)果可能會很糟糕,，所以有必要對此實施控制，以免由于操作員狀態(tài)的好壞而影響試驗結(jié)果,。

環(huán)境：

振動,、溫度、濕度和靜電也可能影響試驗結(jié)果,。

試樣制備：

如果試樣大小不一,，那么試驗結(jié)果就會存在不確定性。

啞鈴狀制樣機

測力儀

在進行力學(xué)測試的時候,，必須確保試驗不超過特定測試儀的設(shè)定參數(shù)和能力范圍,。測試儀規(guī)格的第1部分提供了以下信息，供預(yù)測不確定度之用：

任何帶有(±)公差的參數(shù)都表示測量值存在不確定度,。如果試樣在1000N時斷裂,，并且不確定度是±10N，那么用戶應(yīng)假設(shè)測量的力值在990和1010N之間,。

測試儀規(guī)格第2部分需要考慮的是通過/失敗或繼續(xù)/停止的狀態(tài),。例如，如果測試儀的建議工作溫度在華氏41和95度之間,，而測試儀剛好在這個規(guī)定溫度范圍以外工作,，那么這并不是一個不確定度的問題，而是明顯的無效結(jié)果,，是不合格或停止狀況,。

工裝、聯(lián)軸器,、轉(zhuǎn)接頭和夾具

工裝、聯(lián)軸器,、轉(zhuǎn)接頭和夾具的錯位和間隙是力學(xué)測試中的兩個最大敵人,。錯位，有時稱為“側(cè)向加載"或“偏移/偏 心加載",，會影響載荷傳遞的準確度,。載荷傳遞的角度或不垂直度越大，誤差度也會越大,。

最終目標是讓上,、下轉(zhuǎn)接頭相互對中，從而使載荷傳遞保持在一條直線上,。少量偏移不一定會影響試驗的準確度,，但用戶應(yīng)始終向測力儀制造商確認設(shè)備的偏移加載誤差。

夾具是產(chǎn)生試驗不確定度的另一個因素。夾具選擇不當可能會導(dǎo)致試驗結(jié)果不準確,。如果夾具對試樣而言夾力過大,，可能會導(dǎo)致試樣夾緊面邊緣過早破裂，如果夾力過小,，則可能導(dǎo)致試樣在夾具內(nèi)打滑,。夾緊面的粗糙度不當也可能導(dǎo)致打滑。

測試多種多樣的材料時,，建議用戶對不同的潛在試驗場合進行驗證,，以找到適合材料的試驗場合，當然,，同時盡可能減少更換夾緊面的次數(shù),。如果試樣始終無法正確對準，則使用萬向接頭或壓力球可能是最hao的選擇,。

                            工裝,、轉(zhuǎn)接頭圖

人為因素

操作員也是不確定度鏈的一個重要組成部分。這就是人為因素,。盡量減少由于操作員表現(xiàn)導(dǎo)致的不確定度的最佳控制方法是,，為操作員提供一套他們不得更改的參數(shù)。軟件保護可通過設(shè)置密碼防止操作員訪問重要的機器設(shè)置和試驗數(shù)據(jù),。硬件保護包括提供可確保使所有試驗一致的夾具,。

當試樣在夾具內(nèi)的位置松動時，將產(chǎn)生不確定度,。其中一個解決方案是以帶有對中標記的氣動夾具替代機械夾具,，以確保試樣定位的一致。相對于機械夾具,，氣動夾具也能更好地控制夾緊壓力,。

環(huán)境

環(huán)境也在不確定度鏈中扮演了一個關(guān)鍵的角色。通過使用橡膠緩沖（振動）,、環(huán)境控制（溫度/濕度）以及正確的接地 方式（靜電放電或 ESD）,，可以對諸多環(huán)境因素實施控制。

試樣制備

試樣的制備必須一致,，這一點至關(guān)重要,。切割、加工,、手工制備等都是不確定度鏈需要考慮的因素,。試樣制備不良會導(dǎo)致不可預(yù)知的試驗結(jié)果。模具和模板是其中一些可確保試樣一致性,、盡量減少試樣間差異的工具,。但如果試樣制備不當，那么力學(xué)測量將會偏差，導(dǎo)致更大的不確定度,。

結(jié)論

只要能夠提前確定各種試驗因素,，就能正確預(yù)測力學(xué)測試的不確定度因素，同時

做出正確的規(guī)劃,。然而,，組成不確定 度鏈的各個元素都需要檢查，包括測力儀,、工裝,、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)接頭和夾具,；人為因素,、環(huán)境和試樣制備。

技術(shù)提示

測力儀是測量過程的核心,。在力學(xué)測量期間,，用戶必須了解測力儀的參數(shù)，這一點很重要,。 在不確定度變量方程中需要考慮選擇特定的轉(zhuǎn)接頭來實現(xiàn)固定,、夾緊、推拉試樣等動作,。確保您具有可靠的程序,、流程和工具，以盡量減少偏差,。

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