不确定度在船舶实验流体动力学中的应用分析

虽然不确定度在测量领域已获得广泛应用，然而由于实验流体动力学原理和方法的复杂性，其应用还不成熟。当前的不确定度评定方法，是以国际不确定度评定指南GUM(Guide to the Expression of Uncertainty in Measure)为标准，然而，指南“GUM”只是给出了评定与表述不确定度的一般规则，并不是详尽的技术规范和说明，而且并不讨论所评定的不确定度如何运用于某种目的。因此，根据“指南GUM”制定某些专业标准是必要的。然而如何把“指南GUM”和实验流体动力学有机的结合，给出合理评定试验结果的不确定度是当前困难所在。本文以现有的研究为基础，详细分析了当前不确定度评定方法和实验流体动力学的特点，给出二者结合的方法，以期为建立在实验流体动力学中的不确定度评定标准提供参考。     

FFT算法截断不确定度评估

截断不确定度是快速傅里叶算法(Fast Fourier Transform,FFT)不确定度评估中的一个重要来源。将截断不确定度分解为：频谱泄露不确定度、加窗和栅栏效应不确定度进行分析。将采样周期个数分解为整部部分和小数部分,确定小数部分引起的频谱泄露误差区间,以此为基础给出频谱泄露不确定度的评估方法;将加窗和栅栏效应引入的不确定度作为一个整体分析, 避开分量之间的相关性,以三角窗为例给出了一个通用的评估方法。之后利用GUM(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement)中的B类方法对其进行评定,评定时假设舍入测量不确定度为反正弦分布,并通过对频谱泄露不确定度、加窗和栅栏效应不确定度进行合成,得到最终的截断不确定度,在此基础上建立了FFT截断不确定度的通用评估方法。     

拖曳水池船模阻力试验不确定度分析

为了提高拖曳水池船模试验精度和便于相互交流与比较,第22届和23届国际船模试验池会议(ITTC)都推荐世界各国水池在给出试验结果的同时,也给出试验结果的不确定度.文中给出一艘玻璃钢标准船模在江苏科技大学拖曳水池进行重复阻力试验的情况,采用了ITTC建议的不确定度估计方法,对该船模的船型因子(1+K)、湿面积(S)、傅汝德数(Fr)进行了不确定度分析,给出了分析结果.并且计算出在试验速度下各阻力系数Ci的偏差限、精度限和总不确定度,对试验结果进行了综合分析.     

船舶操纵性计算预报中的不确定度评定

不确定度分析是以定量的形式给出数据结果的品质和可信度,是数据分析中必要的一个组成部分。为了适应国际海事组织(IMO)正式通过的 MSC.137(76)船舶操纵性标准(IMO,2002b)决议,就要求在船舶设计阶段通过数值计算方法预报的操纵性能更加精确。因此,文章依照 GUM 不确定度评定方法,基于船舶操纵性预报整体型数学模型,结合操纵性水动力试验结果及其导数分析,对船舶操纵性预报结果进行了不确定度评定。     

GC—FID校准不确定度的评定

本文针对带工作站的GC介绍了气相色谱仪氢火焰离子化检测器检测限校准的不确定度评定新方法。方法简单、方便、切合实际，可用于带工作站的GC检定与校准。     

分光光度计测量结果的不确定度评定

测量不确定度是对测量结果而言,表达这个结果分散性程度的参数,是计量学中的一个重要内容。本文对分光光度计校准过程的透射比示值误差测量结果的不确定度和波长示值误差测量结果的不确定度进行了评定,给出了评定方法、步骤及结果,并对测量不确定度进行了讨论。     

不确定度分析原理在容量计重中的应用

容量计重是对在运输、储存和交接过程中散装液体商品和液化气体商品的一种计量方式,其结果的准确性对贸易双方影响很大。文中介绍了不确定度的分析过程,包括建立不确定度分析模型、对不确定度分量进行A类或B类评定的方法、合成标准不确定度以及扩展不确定度的计算方法等。在此基础上给出了保温立式金属罐的容量计重的不确定度分析模型及评定实例,提出了最后结果的表示方法。计算结果表明影响容量计重结果不确定度的主要因数是液体的体积,在严格按照鉴定规程操作的前提下,要想降低容量计重结果的不确定度的关键是要降低储罐的不确定度。     

传感器测量不确定度的卷积评定方法

传感器作为测试系统的首要环节,其测量不确定度对测试结果影响最大。为此,分析了传感器主要不确定度来源,讨论了传感器测量不确定度常用的评估方法的优劣。针对当前传感器测量不确定度评估存在问题,提出了采用卷积原理来评定传感器合成不确定度的一种新方法,并运用MATLAB实现了该方法;最后以称重传感器作为实例验证了该方法的有效性。     

牺牲阳极电化学性能试验电容量不确定度的评定

无论船用阳极还是海洋钢结构导管架、海底管线阳极,电化学性能指标都是必不可少的.按照测量不确定度评定的基本步骤,给出了用于实验室牺牲阳极电化学性能试验电容量不确定度评定的通用公式.一般工程技术人员对具体检测参数的试验结果仅需按照给定的公式进行计算即可求得其测量不确定度,而不必每次都要由资深技术人员做复杂的评定,节省了时间,提高了效率,也使得这种不确定度评定变得简单.     

等精度直接观测平差的不确定度评定

测量不确定度是测量结果带有的一个参数，用以表征合理地赋予测量结果的分散性。不确定度是说明测量水平的主要指标，是表示测量质量的重要依据。本文旨在利用测量不确定度评定方法引入航海船位误差理论中，通过采用不同的不确定度评定方法进行比较，使船位误差理论更趋丰富。     

石材中内外照射指数的测量不确定度评定

根据GB11713-89《用半导体γ谱仪分析低比活度γ放射性样品的标准方法》规定的要求,对石材样品中内照射和外照射指数的不确定度进行了评定:建立数学模型,找出构成测量不确定度的要素并分析其分量组成,得出相对合成不确定度,并按GB/T6566-2001《建筑材料放射性核素限量》给出了石材样品等级。     

扭矩扳子扭矩值测量结果的不确定度分析

对扭矩扳子的扭矩值测量结果的不确定度分析,建立不确定度评定的数学模型,分析测量误差的不确定度来源,并量化不确定度的分量,从而导出合成不确定度和扩展不确定度。根据各分量的相对不确定度分析出力臂误差引入的不确定度分量影响较大,可以通过优化力臂参数的准确度等途径来减小。     

硅钼蓝分光光度法测定铸铁中硅量的不确定度评定

对硅钼蓝光度法测定铸铁中硅量不确定度的产生原因进行了分析，并对一个铸铁中硅含量测定结果的不确定度进行了评定。     

闸门开度示值误差测量结果的不确定度评定

介绍了闸门开度计闸门开度示值误差测量结果的不确定度评定方法。按照测量不确定度的传播规律建立数学模型,通过对各分量标准不确定度分析计算,实现对不确定分量的汇总,求出合成不确定度和扩展不确定度。结果表明,闸门开度示值为1.0m时,扩展不确定度为4.02m。     

船舶CFD不确定度分析方法述评

船舶CFD技术已越来越显示其"数值水池"的巨大潜力和广阔前景;CFD的不确定度分析也就成为"数值水池"实用化的技术瓶颈之一。以"量值溯源"为基础的测量不确定分析方法体系(如ISO-GUM)并不适用于数值模拟。自AIAA于1998年发布"CFD不确定度分析导则"以来,关于CFD不确定度分析的技术术语和定义已逐步取得统一。2009年ASME发布了"CFD不确定度分析标准"并成为美国标准,必将有力地推动CFD不确定度分析的广泛应用和方法统一。文中首先对AIAA和ASME方法进行了综述,重点评述了"数值计算不确定度"(numerical uncertainty)的评定方法;其后,对ITTC现有规程(2008年修订)以及最新进展进行了简要的总结。文中还对如何将CFD不确定分析与船舶CFD实际应用相结合的问题给出了初步建议。     

扭矩标准装置测量结果的测量不确定度分析与评定

文章论述了扭矩标准装置测量结果的测量不确定度的分析与评定,具体分析了测量不确定度的各分量的来源,并按各分量的分布特点计算了各不确定度分量,报告了评定结果。     

核测井伽马能谱探测器的测量不确定度评定

为能准确衡量核测井伽马能谱探测器性能的优劣,通过对其测量不确定度进行评定,建立了数学模型,找出构成测量不确定度的要素和分量组成,分析得出探测器的能量分辨率为8.958%,相对合成标准不确定度为1.065%,k=1。按照评定结果判断,探测器可以保证伽马能谱测井仪的正常使用。     

船模水动力学试验中几何参数的不确定度分析研究

自从1992年ITTC-QS工作组致函ITTC技术委员会提请ITTC各成员单位依照ANSI/ASME PTC 19.1开展测量不确定度评定以来,不确定度分析一直是热门议题.AIAA于1999年发布了风洞试验不确定度分析的指南.ITTC从1999年起逐步发布了一系列关于船模试验不确定度分析的规程.在这些规程中,由模型加工误差引起的水动力系数不确定度分量一般是通过水动力系数的(无量纲)表达式进行分析计算的.这种分析,从数学上是合理的,但从物理上分析和依据工程判断,有些则是相当不合理的,甚至是分析中的一个误区.文章列举了若干实例对此进行了阐述,并提出:对于因水动力无量纲化而引入的几何参数,其不确定度影响分量不能简单地依据所采用的无量纲表达式进行分析评定,而是要基于水动力学的分析进行合理的评定.     

超高频磁场探头校准研究

介绍超高频磁场探头的校准原理，并对测量不确定度进行了详细的分析评定。     

MEMS陀螺随机误差的实验测试分析

为了减少微机械陀螺(MEMS)的误差并提高其精度,利用Allan方差法分析了MEMS陀螺的随机误差.介绍了Allan方差法的有关概念和计算方法,分析了MEMS陀螺的随机误差特性,通过对实测数据的分析处理确定了陀螺的误差系数,并与技术文档中给出的参数比较,对陀螺精度进行了评价.