ПОРЯДОК СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

1. Для статистической обработки результатов испытаний составляют вариационный ряд характеристик σ или τ.

Временное сопротивление при растяжении (σ), МПа (кгс/мм2), вычисляют по формуле

(10)

где Pmax - максимальная разрушающая нагрузка, Н (кгс);

Fn - площадь паяного шва, мм2.

Предел прочности на срез (τ), МПа (кгс/мм2), вычисляют по формуле

(11)

Далее проводят первичную статистическую обработку полученных значений σ и τ. За результат испытания принимают среднее арифметическое полученных характеристик и , среднее квадратическое отклонение S характеристик, границы доверительного интервала ε случайных погрешностей характеристик.

Вычисляют среднее арифметическое значение характеристик ( и ) по формулам:

(12)

(13)

где σi - временное сопротивление при растяжении i-го образца, МПа;

τi - предел прочности на срез i-го образца, МПа;

n - число значений характеристик σ или τ в вариационном ряду;

i = 1, 2, 3 … n.

2. Среднее квадратическое отклонение характеристик определяют по формулам:

(14)

(15)

3. Для определения вида распределения результатов испытаний необходимо построить график распределения опытных данных в координатах вероятность - значение характеристики.

Затем сравнить его с известными законами распределения, приведенными в табл. 9.

Далее проверяют согласие распределения опытных данных с предполагаемым теоретическим распределением по критериям согласия.

4. Наиболее часто применяемым законом распределения является нормальный.

Формулы для расчета результатов испытаний:

при равноточных измерениях

(16)

(17)

(18)

(19)

при неравноточных измерениях

- среднее взвешенное; (20)

- взвешенное среднее квадратическое отклонение, (21)

где n - число результатов испытаний;

mi - частота появления случайного значения в интервале;

Xi - значение переменной величины;

- среднее арифметическое;

K - число интервалов;

S - среднее квадратическое;

D - дисперсия;

ε - границы доверительного интервала случайной погрешности;

t - коэффициент распределения Стьюдента, определяемый по табл. 10 и 11.

5. Определение несмещенной оценки среднего квадратического отклонения

S1 = Mk·S. (22)

Таблица 9

Законы распределения (х) P(x)
Нормальный (Гаусса)
Логарифмически нормальный
Экспоненциальный
Вейбулла
Рэлея
Гамма-распределение
Равномерное распределение

Таблица 10

Значение коэффициента Стьюдента t при односторонней доверительной вероятности β

K

β

K

β

0,90 0,95 0,99 0,90 0,95 0,99

t

t

1 3,073 6,314 31,820 28 1,313 1,701 2,467
2 1,886 2,920 6,965 29 1,311 1,699 2,462
3 1,638 2,353 4,541 30 1,310 1,697 2,457
4 1,533 2,132 3,747 32 1,309 1,694 2,449
5 1,476 2,015 3,365 34 1,307 1,691 2,441
6 1,440 1,943 3,143 36 1,305 1,688 2,434
7 1,415 1,895 2,998 38 1,304 1,686 2,429
8 1,397 1,859 2,896 40 1,303 1,684 2,423
9 1,383 1,833 2,821 42 1,302 1,682 2,418
10 1,372 1,812 2,764 44 1,301 1,680 2,414
11 1,363 1,796 2,718 46 1,300 1,679 2,410
12 1,356 1,782 2,681 48 1,299 1,677 2,407
13 1,350 1,771 2,650 50 1,298 1,676 2,403
14 1,345 1,761 2,624 55 1,297 1,673 2,396
15 1,341 1,753 2,602 60 1,296 1,671 2,390
16 1,337 1,746 2,583 65 1,295 1,669 2,385
17 1,333 1,740 2,567 70 1,294 1,667 2,381
18 1,330 1,734 2,552 80 1,292 1,664 2,374
19 1,328 1,729 2,539 90 1,291 1,662 2,368
20 1,325 1,725 2,528 100 1,290 1,660 2,364
21 1,323 1,721 2,518 120 1,289 1,658 2,358
22 1,321 1,717 2,508 150 1,287 1,655 2,351
23 1,319 1,714 2,500 200 1,286 1,653 2,345
24 1,318 1,711 2,492 250 1,285 1,651 2,341
25 1,316 1,708 2,485 300 1,284 1,650 2,339
26 1,315 1,706 2,479 400 1,284 1,649 2,336
27 1,314 1,703 2,473 500 1,283 1,648 2,334
        1,282 1,645 2,326

K - число степеней свободы, K = n - 1

Таблица 11

Значение коэффициентов Стьюдента при двусторонней доверительной вероятности P

K

P

0,90 0,95 0,98 0,99 0,999

t

4 2,132 2,776 3,747 4,604 8,610
5 2,015 2,571 3,365 4,032 6,859
6 1,943 2,447 3,143 3,707 5,959
7 1,895 2,365 2,998 3,499 5,405
8 1,860 2,306 2,896 3,355 5,041
9 1,833 2,262 2,821 3,250 4,781
10 1,812 2,228 2,764 3,169 4,587
11 1,796 2,201 2,718 3,106 4,437
12 1,782 2,179 2,681 3,055 4,318
13 1,771 2,160 2,650 3,012 4,221
14 1,761 2,145 2,624 2,977 4,140
15 1,753 2,131 2,602 2,947 4,073
16 1,746 2,120 2,583 2,921 4,015
18 1,734 2,103 2,552 2,878 3,922
20 1,725 2,086 2,528 2,845 3,850
25 1,708 2,060 2,485 2,787 3,725
30 1,697 2,042 2,457 2,750 3,646
35 1,689 2,030 2,437 2,724 3,591
40 1,684 2,021 2,423 2,704 3,551
45 1,679 2,014 2,412 2,689 3,522
50 1,676 2,008 2,403 2,677 3,497
60 1,671 2,000 2,390 2,660 3,460
70 1,667 1,995 2,381 2,648 3,436
80 1,664 1,990 2,374 2,639 3,416
90 1,662 1,987 2,368 2,632 3,401
100 1,660 1,984 2,364 2,626 3,391
1,645 1,960 2,326 2,576 3,291

Таблица 12

Значения коэффициента Mk при K

K Mk K Mk K Mk K Mk
1 1,253 8 1,032 15 1,017 30 1,008
2 1,128 9 1,028 16 1,016 35 1,007
3 1,085 10 1,025 17 1,015 40 1,006
4 1,064 11 1,023 18 1,014 45 1,006
5 1,051 12 1,021 19 1,013 50 1,005
6 1,042 13 1,019 20 1,013 60 1,004
7 1,036 14 1,018 25 1,010    

K = n - 1 - число степеней свободы.

Границы доверительного интервала случайной погрешности при нормальном распределении находят по формуле

(23)

определение доверительных границ среднего квадратического отклонения

(24)

(25)

Значение определяют по табл. 13.

6. Дисперсия, полученная при неравноточных измерениях (расчет S2 - по интервалам на основе их середин), завышена. Для уточнения дисперсии применяется поправка Шеппарда.

S2 - с поправкой = S2 по интервалам + c2/12, (26)

где с - размер интервалов.

7. Далее следует провести проверку принадлежности характеристик σ или τ вариационного ряда к нормальному распределению.

8. Определяют расчетный коэффициент вариации и сравнивают его с принятым значением υ.

(27)

или (28)

Если расчетный коэффициент вариации больше принятого, - объем испытаний пересчитывают для найденного коэффициента вариации.

Таблица 13

n

β

n

β

0,80 0,90 0,95 0,99 0,80 0,90 0,95 0,99

2 0,973 2,180 4,460 22,500 25 0,171 0,264 0,342 0,498
3 0,613 1,080 1,690 4,020 27 0,164 0,253 0,328 0,477
4 0,489 0,819 1,180 2,270 29 0,159 0,244 0,316 0,458
5 0,421 0,685 0,953 1,670 31 0,153 0,235 0,304 0,441
6 0,375 0,602 0,823 1,370 33 0,149 0,228 0,295 0,425
7 0,342 0,544 0,734 1,190 35 0,144 0,221 0,280 0,413
8 0,317 0,500 0,670 1,060 37 0,140 0,214 0,278 0,400
9 0,296 0,466 0,620 0,966 39 0,136 0,209 0,270 0,389
10 0,279 0,437 0,580 0,892 41 0,133 0,203 0,263 0,378
11 0,265 0,414 0,546 0,833 43 0,130 0,198 0,256 0,369
13 0,242 0,393 0,494 0,744 45 0,127 0,194 0,250 0,360
15 0,224 0,347 0,455 0,678 47 0,124 0,190 0,245 0,392
17 0,210 0,324 0,423 0,627 49 0,121 0,186 0,240 0,344
19 0,198 0,305 0,398 0,586 51 0,119 0,182 0,235 0,337
21 0,188 0,288 0,376 0,552 56 0,114 0,173 0,224 0,320
23 0,178 0,275 0,358 0,523 61 0,109 0,166 0,214 0,306

9. В случае, если в вариационном ряду характеристик σ или τ, подчиняющемуся нормальному закону распределения, одно или несколько значений вызывают сомнение в принадлежности их к данному ряду, то используют правила оценки анормальности результатов испытаний для неприятия резко выделяющихся (выпадающих) значений.

Примечание. Если анормальное значение, характеризующее нижнюю границу свойства паяного соединения и являющееся минимальным, повторяется, а по фрактографическому анализу соединение качественное, то такой результат исключать не следует, а испытания необходимо повторить на увеличенной вдвое партии образцов.

10. При определении грубых погрешностей для других законов распределения применяют другие критерии для неприятия выпадающих значений. Использованный критерий должен быть указан в протоколе испытания.

11. При исключении одного или нескольких значений характеристик σ или τ из вариационного ряда следует пересчитать среднее арифметическое результатов измерений, среднее квадратическое отклонение и доверительные границы случайной погрешности для значений нового ряда.

12. Полученные значения являются окончательными результатами проведенных испытаний и оформляются в форме табл. 14, прилагаемой к протоколу испытаний.

Таблица 14

Дата: 2019-04-23, просмотров: 180.