土工布梯形法撕破强力测试不确定度的实验

    土工布作为国民生产中非常重要的一类材料 ,广泛应用于工业 、交通 、能源 、农业 、水利、环境和国土改造等领域。撕破强力是反映其性能优劣的一个重要指标。 G B/T13763-1992《土工布梯形法撕破强力试验方法 》给出了该指标 ( 梯形法 ) 的具体测试方法 ,本文尝试对该测试方法的不确定度进行评定 ,并给出符合计量技术规范的扩展不确定度。

1 测试原理和测试步骤

1. 1 测试原理

    梯形试样夹持在强力机上 、下夹钳内 ,试样在外加负荷不断增大时, 试样短边沿切口向长边方向逐

渐撕裂 ,直至全部断裂。

1. 2 测试步骤

    样品应先在标准大气条件下调湿 24h , 或样品在标准大气中,使样品摊开, 直至每隔 2h样品的连续称重变化不超过 0. 25%时为止。将已调湿过的样品裁取纵、横向各 10块试样 ,尺寸如图 1所示。在试样上不得有影响试验结果的可见疵点。在每一试样片上的梯形短边的正中处剪一条垂直于短边的 15mm长的切口。

    校正仪器上下夹钳的隔距为 25mm, 下夹钳的下降速度为( 50 ±5)mm/mi n 。将试样置于上、下夹钳内 ,使夹持线与夹钳钳口线相平齐, 然后旋紧上、下夹钳螺丝,同时要注意试样在上 、下夹钳中间的对称位置,以便梯形试样的短边保持垂直状态 ,后启动强力试验机 ,待试样全部撕断, 记录大撕破强力值, 以 N( 牛顿 ) 为单位。

    试样从夹钳中滑出或不在切口延长线撕破断裂, 则应剔除此次试验数值, 并在原样品上再裁取试样, 补足试验次数。测试流程见图 2。

2.不确定度的主要来源和分析

    本测量方法主要包括取样 、手工制样 、夹样及拉伸等几个过程。依据样品的特征、检验方法和实际

操作情况,不确定度的来源主要有以下几个方面:

( 1)试样的代表性

    因土工布特殊的生产方式, 不同部位试样的均匀度可能存在较大的差异 , 这是导致测量结果不确定度的一个非常重要的原因。

( 2)裁样过程导致的不确定度分量

    制样过程中规定了试样的长宽高以及切口的长度 ,直尺的校准偏差以及人员的操作方法会对其准确程度产生一定的影响。

( 3)夹持状态不理想导致的不确定度分量

    按要求夹口线应于拉伸线保持垂直, 但是在实际操作中,由于土工布特殊的结构,难以控制到理想状态, 不同人员对同一样品的测试结果也会有差异。

( 4)仪器的准确度 、设备分辨率方面引起的不确定度分量

    这主要是由于仪器跟踪应力的灵敏度和模量转换 ( 包括数字修约 ) 的准确性导致自动显示终端的大示值误差。本测试均在恒温恒湿室内完成 ,这个因素对测量结果的影响较小 . 带来的不确定度可以忽略不计 。

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