金属材料力学性能检测的不确定度分析

发表时间:2021/4/6   来源:《科学与技术》2020年34期   作者:闫宝乔
[导读] 通过将金属材料的力学性能测试工作加以落
        闫宝乔
        邯郸市友发钢管有限公司 河北省邯郸市 056799
        摘要:通过将金属材料的力学性能测试工作加以落实,可以实现对测试量的合理分类,明确直接量和间接量的差异,针对测试量的数值根源展开科学的判断,对于直接量不确定度来源合理地区分出不同的部分。间接量的所有不确定度分析应该建立在直接量所具有的不确定度分析基础上,在对间接量展开合理的获取时,明确相关影响因素产生的特殊情况,最终合成所有不确定度分量,求取间接不确定度。
        关键词:金属材料;力学性能;检测试样;取样与制备
        一、金属材料力学性能测试不确定度的评定因素
        (一)金属材料的拉伸试验
        当前,我国力学性能检测中比较常见的方式就是拉伸试验,其中的各项拉伸性能指标就作为金属材料中较为重要的测试信息之一。那么,金属材料力学性能检测中的拉伸试验就要对其中的塑性指标、各项强度等加以确定。其实这就是体现金属材料力学性能的重要参考数据之一。这样的试验方式就可以高效地应用万能试验机这类设备。同时,金属材料拉伸试验在操作过程中往往不会过于复杂,能够在直观的视角下对材料的受力状态下的弹性阶段、塑性阶段以及断裂阶段中的变化进行研究。此外,有关金属材料力学性能检测技术人员在实验中也发现并得出其中力学性能标准的可靠性,并以此为前提,真正地完成检测过程。我国目前也对拉伸试验方法进行研究,规定了专业的标准和制度,最终有效地提高了金属材料拉伸试验的效率等。
        (二)金属材料的扭转试验
        当前,我国金属材料力学性能检测人员在完成扭转试验方法的过程中,应当在保障扭转力作用良好的前提下对试验的受力、变形情况进行研究。第一点,金属材料力学性能检测人员需要对材料具体的破损程度进行研究、观察,以此来确定材料中的各种指标等,并明确指标的极限值。这时,金属材料试件在承受扭矩压力的过程中,就要材料等进行检查,更要使材料处于纯剪切应力状态下,并成为新的一种应力状态。
        (三)冲击操作时的影响
        冲击操作测试是一种常用的手段,在特殊的领域较为常见,炮弹的爆炸以及子弹的冲击等,均能直接对金属材料产生明显的冲击效果。在军用金属材料的设计问题上,人们一般是借助于改变冲击接触面积和改变金属性质的手段,使得抗冲击能力明显强化,保证其基本的安全性能。若是冲击的接触面较大,实际的抗冲击能力也就越明显。通过适当更改金属微观粒子排列的方式,能够提升基本的抗冲击能力,促使抗冲击效果更加优良。在一些特殊的领域所运用到的材料中,对于部分易受到冲击的材料,常常使用了经过改造的特殊金属材料,由此保证耐冲击效果显著,同时还可适当延长其使用的寿命,促使安全性稳步提升。
(四)弯曲操作时的影响
        在具体的弯曲操作测试中,金属力学性能测试情况存在着显著的差别,原因是操作方面存在着多种干扰因素。在某些领域,弯曲操作法较为常用,主要判断金属材料在爆炸时实际能够承受的冲击波能力。金属材料的抗弯曲能力,多是受到两个方面的影响,首先是温度,在高温情况下,金属的抗弯曲能力明显下降,在低温情况下,金属便会变脆,不易发生弯曲的问题,使得部分金属材料在受力情况下直接折断。其次是夹持的方法,若是夹持的手段不一,金属材料的抗弯曲程度不同。
        二、金属材料力学性能测试不确定度的评定方法
(一)直接量评定
        针对直接量进行合理评定的时候,一般需要综合分析多个方面的问题:测量阶段引入的不确定度和测量系统自身实际携带的不确定度等,均是需要重点考虑的问题。

在具体实践的阶段,将金属材料室内的温度拉伸试验中的最大力作为案例分析,其合成标准不确定,通常是由最大力数值引入特定的不确定度,测试系统自身的示值反映出的不确定度和测力计的不确定度共同构成了温度拉伸试验中的最大力。依照相关的试验设备差异分析,试验分度盘的误差以及示值等误差情况,均能直接影响到金属材料的力学性能不确定度,需要针对具体的情况,展开科学化的分析,进行合理的判断。微机控制试验设备时,示值以及分辨率的不确定度来源相对明确,但是因正常情况下误差出现的概率较小,可以将其忽略不计。对于部分表盘试验设备来说,不确定度的来源较为广泛,如工作人员在进行数据整合时的失误以及试验机度盘上的误差等,均能直接影响到最终的结果。通常而言,硬度试验设备往往是经过了合理化的测试标准硬度块进行检定,所以测试标准硬度的获取,为试验工作的开展奠定了坚实的基础。
(二)间接量评定
        通常来说,间接量的数据信息展示,多是通过相关的工作人员开展直接量测试所获取,经过了科学的计算和分析过程,将结果呈现到位。正常情况下,如果能够对间接量内容展开合理化的评定,相关的工作人员可以适当地借助于相应的步骤展开基本操作:首先,对基本情况展开有效的评定。在这个评定的过程中,需要清楚地了解直接量的影响因素以及间接量影响因素等多个指标。其次,适当地运用相关的公式展开合理的计算。在这个具体计算的时候,应该对相关的不确定量进行科学的归类和整理。依照基本的实践研究证实,间接量多是涵盖着四项力学性能,相关的工作人员能够依照圆形截面试验展开有序的计算和分析,以此获取可靠的数据结果。在具体计算的时候,若是圆形截面呈现出矩形的状态,则应该对量的指标展开科学的更换处理,同时还应该依照实际的情况加以判断。
(三)误差评定
        在相对正常的情况之下,测试数据一般可以划分出直接量和间接量两种主要的类型。直接量的试验信息为间接量试验的开展奠定了坚实的根基,其能够和测试的结果产生直接关联。因此,直接量的探索和分析体现出现实意义,具有十分深远的价值。在测定直接量的时候,力学一般可以从以下几个方面展开,由此保证测量的结果符合实际的情况。
        1测量工具
        所谓的测量工具,一般是为测量工作开展所提供的指定工具,其能够为测量工作的开展提供相对可靠的保障,也能为具体结果的获取提供可靠的支持。需要保证测量的工具拥有较高的精准度,甚至需要使其达到最高标准。
        2测量基准
        其主要是依照测量工具诞生的一种概念,根据大量的实践结果表明,工具本身的精准度会在测量基准之下。在具体实践的阶段,运用测量基准对测量工具加以评定的时候,工作人员通常会习惯性地将测量基准数值作为真值进行处理,若是状况条件相一致,在测量基准值和测量工具值对比的过程中,能够获取两个数值的差值,如果此差值处于合理的范围内,可以分析出测量工具的精度符合一定的标准,反之,则不符合相关的规定。在运用测量工具针对测量的对象进行分析的时候,实际获取的差值会存在着明显的误差区间,如果再考虑测量设备实际存在的分辨率问题,则具体测量出的数值误差区间会明显增大,这些问题需要引起相关人员的关注,由此制定出科学化的针对性策略,确保测量的误差能够控制在合理的范围之内。
        结束语
        综上述,金属材料的力学性能测试中不确定度评定的各类研究报告较多,在相关的报告中,金属室温拉伸以及金属硬度实验属于相对常见的测试种类。在现阶段的发展进程中,测试的方法逐步优化,现已出版了最新的金属室温拉伸测试手段和硬度指标,此类标准重点是将金属材料进行的不确定度评定视为说明实例,在具体操作时存在着诸多需要注意的问题。
        参考文献
[1]论金属材料力学性能检测试样的取样与制备[J].王承忠.理化检验(物理分册).2019(02)
[2]关于金属材料试样制备与力学性能试验结果的相关性[J].刘卫国.新疆有色金属.2019(02)
[3]探讨金属材料力学性能检测试样的取样与制备分析[J]. J.H.李益民.王金瑞.国外舰船技术(材料类).1982(06)
       
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