2025年測量不確定度與數(shù)據(jù)分析實驗研究報告

S海工程技術(shù)大學(xué)ShanghaiUniversityofEngineer《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》姓名學(xué)號05月試驗一誤差的基本性質(zhì)與處理1.對某一軸徑等精度測量8次，得到下表數(shù)據(jù)，求測量成果。12345678Matlab程序：xl=mean(1);%用mean函數(shù)求算數(shù)平均值disp([1.算術(shù)平均值為：',num2str(x1)]);v=l-x1;%求解殘存誤差disp(['2.殘存誤差為：',num2str(v)]);a=sum(v);%求殘差和ah=abs(a);%用abs函數(shù)求解殘差和絕對值bh=ah-(8/2)*0.001;%校核算術(shù)平均值及其殘存誤差，殘差和絕對值不不小于n/2*A,bh<0,故以上計算ifbh<0disp(3.經(jīng)校核算術(shù)平均值及計算對的);disp(算術(shù)平均值及誤差計算有誤);xt=sum(v(1:4))-sum(v(5:8));%判斷系統(tǒng)誤差(算得差值較小，故不存在系統(tǒng)誤差)ifxt<0.1disp(['4.用殘存誤差法校核，差值為：',num2str(x1),較小，故不存在系統(tǒng)誤差J);disp(存在系統(tǒng)誤差);bz=sqrt(sum(v.^2)/7);%單次測量的原則差disp(['9.測量結(jié)果為：',num2str(x1),'±',num2str(jx),')']):2.殘余誤差為：-0.0001250.00875-0.0011250.001875-0.0031250.003875-0.002試驗二測量不確定度1.由分度值為0.01mm的測微儀反復(fù)6次測量直徑D和高度h,請按測量不確定度的一般計算環(huán)節(jié)，用自己熟悉的語言編程完畢不確定度分析。MATLAB程序及分析如下：A=[8.0758.085disp(['1.直徑平均值為：',num2str(D)]);h=mean(B);%高度平均值V=pi*D*D*h/4;%體積測量成果估計值disp(['3.體積測量成果估計值為：',num2str(V)]);sl=std(A);%直徑原則差disp([4.直徑原則差為：',num2str(s1)]);ul=pi*D*h*s1/2;%直徑測量反復(fù)性引起的不確定度分量u2=pi*D*D*s2/4;%高度測量反復(fù)性引起的不確disp(['7.高度測量反復(fù)性引起的不確定度分量為：,num2str(u2)]);v2=5;%自由度ue=0.01/(3^0.5);%均勻分布得到的測微儀示值原則不確定度u3=(pi*D*h/2)^2+(pi*D*D/4)^2)^0.5)*ue;%示值v3=1/(2*0.35^2);%取相對原則差為0.35時對應(yīng)自由度v=uc^4/(u1^4/vl+u2^4/v2+u3^4/v3);%v=7.9352取為7.94k=2.31;%取置信概率P=0.95,v=8查t分布表得2.31B=[8.1058.1158.1158.1108.1158.110]:V=pi*D*D*h/4:%體積測量結(jié)果估計值disp(['3.體積測量結(jié)果估計值為：',num2str(V)]):s1=std(A):%直徑標準差ul=pi*D*h*s1/2:%直徑測量重復(fù)性引起的不確定度分量disp(['5.直徑測量重復(fù)性引起的不確定度分量為：',num2str(u1)]):u2=pi*D*D*s2/4:%高度測量重復(fù)性引起的不確定度分量disp(['7.高度測量重復(fù)性引起的不確定度分量為：',num2str(u2)]):v2=5:%自由度ue=0.01/(3^0.5):%均勻分布得到的測微儀示值標準不確定度u3=(((pi*D*h/2)"2+(pi*D*D/4)^2)^0.5)*ue:%示值引起的體積測量不確定度disp(['8.示值引起的體積測量不確定度為：',num2str(u3)]):v3=1/(2*0.35^2):%取相對標準差為0.35時對應(yīng)自由度uc=(u1^2+u2^2+u3^2)^0.5:%合成不確定度disp(['9.合成不確定度為：',num2str(uc)]):fxv-uc"4/(u1^4/v1+u2^4/v2+u3°4/v3):%v=7.9352取為7.94disp(['6.高度標準差為：',num2str(s2)]):uc=(u1^2+u2^2+u3^2)v=uc^4/(u1^4/v1+u2^4/v2+u3^4/v3):%v=7.9352取為7.94k=2.31:%取置信概率P=0.95,v=8查tdisp(['10.運算結(jié)果為：',num2str(U)]):4.直徑標準差為：0.0118328.示值引起的體積測量不確定度為：0.66404試驗三三坐標測量機測量點數(shù)為2.點123456789x=[-19.5819.63-17.20-11.73-19.58-19.60-18.03-y=[13.17-2.3910.4710.4724.827.6615.86-4.837.z=[-133.32-134.00-134.49-132.65-138.16-137.21-132.40-136.00-137.21];disp(['半徑為：,num2str(r)]);x=[-19.5819.63-17.20-11.73-19.58-19.60-18.03-19.68-19y=[13.17-2.3910.4710.4724.827.6615.86-4.837.6z=[-133.32-134.00-134.49-132.65-138.16-137.21-132.40-1z=z';csize=min([length(x),length(y),lengpow_xyz=pow_xyz-z(1:csize).*z(1:csiA=[x(1:csize),y(1:csize),z(1:csize),ones(csixans=((A'*A)^-1)*(A'*pow_x1r=(a*a+b*b+c*c)/4-xans命令行窗口四、試驗內(nèi)容采用回歸分析算法用matlab編程實現(xiàn)下列題目的規(guī)定。1、材料的抗剪強度與材料承受的正應(yīng)力有關(guān)。對某種材料試驗數(shù)據(jù)如下：假設(shè)正應(yīng)力的數(shù)值是精確的，求①減抗強度與正應(yīng)力之間的線性回歸方程。②當正應(yīng)力為24.5pa時，抗剪強度的估計值是多少?2、用x光機檢查鎂合金鑄件內(nèi)部缺陷時，為了獲得最佳的敏捷度，透視電壓y應(yīng)隨透視件的厚度x而變化，經(jīng)試驗獲得下表所示一組數(shù)據(jù)，假設(shè)透視件的厚度x無誤差，試求透視電壓y隨厚度x變化的經(jīng)驗公式。y=[26.527.324.227.123.625.926.322.521.721.425.824.X=[ones(length(x),1),x];%構(gòu)造自變量觀測值矩陣disp([回歸方程為：y=',num2str(b(1)),x',num2str(b(2x1=24.5;yl=b(1)+b(2fprintf(當正應(yīng)力x=24.5pa時，抗剪估計值y=%.3f\n,y1)命令行窗口>>x=[26.825.428.923.627.723.924.728.126.927.422.y=[26.527.324.227.123.625.926.322.521.721.425.824.X=[ones(length(x),1),x]:%構(gòu)造自變量觀測值矩陣[b]=regress(y,X):%線性回歸建模與評價x1=24.5:y1=b(1)+b(2fprintfC當正應(yīng)力x=24.5pa時，抗剪估計值y=%.3f\n',y1)回歸方程為：y=42.5818x-0.68608當正應(yīng)力x=24.5pa時，抗剪估計值y=25.773yl=[77.476.778.2;84.184.583.7;88.989.289.7;94.894.795.y(i,1)=(yl(i,1)+y1(i,2)+yl(i,3)disp[I'y對x的線性回歸方程為：y=',num2str(a),+,num2str(b),'x'])Falpha=finv(1-alpha,1ifFb>=max(Falpha)table{2,7}='高度明顯；elseif(Fb<max(Falpha))&(Fb>=my1=[77.476.778.2:84.184.583.7:88.989.289.7:94.894.795y(i,1)=(y1(i,1)+y1(i,2)+y1(i,3)Falpha=finv(1-alpha,ifFb>=max(Falpha)Falpha=finv(1-alpha,1ifFb>=max(Falpha)elseif(Fb<max(Falpha))&(Fb>=min(Falpha))'顯著性’'方差來源”偏差平方和’回歸'[169.7502]'顯著性’'方差來源”偏差平方和’回歸'[169.7502]高度顯著’x=[121314151618202224y=[52.055.058.061.065.070.075.080.085