朱学旺，张思箭，刘青林，农绍宁



平面问题中主应变测量不确定度评定

朱学旺，张思箭，刘青林，农绍宁

（中国工程物理研究院 总体工程研究所，四川 绵阳 621999）

实现平面场中主应变的测量不确定度评定。首先建立主应变的是非线性传播测量模型，然后应用基于二阶TAYLOR级数展开理论的不确定度传播方法（LPU方法），开展平面问题中主应变的测量不确定度评定。针对二种常用的应变花，建立以主应变为输出量、以应变花之三个方向测量应变为输入量的测量模型，并将二阶LPU方法应用于该模型。设计数值计算算例，以说明主应变不确定度的评定过程和方法，并与一阶LPU结果进行了比较。当应变花三个方向的应变测量结果相近时，文中方法与一阶LPU方法获得的主应变的不确定度评定结果存在明显的差异，主应变不确定度评定结果在数值上都大于应变花测量的不确定度。当应变花三个方向的应变测量结果相差较大时，文中方法和一阶LPU方法获得的主应变测量不确定度评定结果相差不大。特定情况下，主应变的测量不确定度值远大于应变花测量的不确定度，且与一阶LPU方法的评定结果有显著差异，二者可相差一倍。

主应变；测量不确定度；二阶LPU方法；应变花；应变状态理论

当主应变作为实验应变测量的结果提供时，应该同时提供其测量不确定度，这是GUM（Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement[1]），GJB 3756—1999[2]和 JJF 1059—1999[3]的通用要求。一般情况下，主应变并不能直接测量获得，除非主应变方向事先已知。工程中，应变花常用于结构表面任意一点的主应变测量，此时，利用应变花直接测量获得该点在三个方向的应变，应用应变状态空间理论计算得出该点的应变状态，进而得出该点的主应变。……