全民檢測振動試驗(yàn)分為正弦振動試驗(yàn)與隨機(jī)振動試驗(yàn)電磁兼容測試實(shí)驗(yàn)室的目的是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬產(chǎn)品在運(yùn)輸、儲存、使用過程中所可能經(jīng)受到的正弦振動及其影響。全民檢測檢驗(yàn)中心正弦振動主要是由于機(jī)、車輛、船舶、空中行器和地面機(jī)械的旋轉(zhuǎn)、脈動、振蕩等諸力所引起的。
正弦振動試驗(yàn)的試驗(yàn)條件(嚴(yán)酷等級)由頻率、振幅、試驗(yàn)持續(xù)時間三個參數(shù)共同確定。
一、 振動試驗(yàn)相關(guān)術(shù)語定義(《GB/T 2298-2010機(jī)械振動、沖擊與狀態(tài)監(jiān)測 詞匯》)
1) 正弦振動:振動參量可由時間自變量的正弦函數(shù)描述的周期運(yùn)動。
2) 頻率:周期的倒數(shù)
注:頻率的單位是赫茲(Hz),相當(dāng)于每秒循環(huán)一次
3) 振幅:位移與相對位移,表征物體上一點(diǎn)相對于某參考系的位置變化的時間變量;峰-峰值,給定時間區(qū)間內(nèi)振動{zd0}正值與{zd0}負(fù)值之間的差值。
4) 交越頻率:振動的某一特征從一種關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N關(guān)系時的頻率。
二、 振動試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
振動試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有很多,不同的國家地區(qū)行業(yè),都會有不同的標(biāo)準(zhǔn)體系,如:ASTM,ISTA,MIL,EN,IEC,ETSI,JIS,SAE,JASO,ISO,IEC,AEC等;
現(xiàn)行常見的振動試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有:GB2423, GJB150A,GJB360,GJB548,GJB4,GJB367A,GB25119,GB21563,GB6587,GB11287,GB16806,QC413,ISO16750,GB4857,IEC60068
其中全民檢測中心正弦振動標(biāo)準(zhǔn)主要有:
GB/T 2423.10-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fc:振動(正弦)
IEC 60068-2-6-2007 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 第2部分:試驗(yàn). 第6節(jié):試驗(yàn)Fc:振動(正弦波)
ISO 8318-2000包裝 滿裝的運(yùn)輸包裝和單位貨物 采用可變頻的正弦振動試驗(yàn)
GB/T 4857.10-2005包裝 運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn)第10部分:正弦變頻振動試驗(yàn)方法
三、 振動試驗(yàn)方法
在正弦振動試驗(yàn)方法中又規(guī)定了“掃頻試驗(yàn)”和“定頻試驗(yàn)”兩種試驗(yàn)方法。
1、 掃頻試驗(yàn)
掃頻試驗(yàn)是指在試驗(yàn)過程中維持一個或兩個振動參數(shù)(位移、速度或加速度)量級不變,而震動頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)往復(fù)變化的試驗(yàn)。
1) 現(xiàn)行掃描化是線性的,即單位時間掃過多少赫茲,單位是Hz/s或Hz/min,這種掃描用于細(xì)找共振頻率的試驗(yàn)。
2) 對數(shù)掃描頻率變化按對數(shù)變化,掃描率可以是oct/min、oct是倍頻程。
全民檢測檢驗(yàn)中心掃頻試驗(yàn)主要用于:
a) 產(chǎn)品振動頻響的檢查(即最初共振檢查),確定共振點(diǎn)及工作的穩(wěn)定性,找出產(chǎn)品共振頻率,以做耐振處理。
b)耐掃頻處理,當(dāng)產(chǎn)品在使用頻率范圍內(nèi)無共振點(diǎn)時,或有數(shù)個不明顯的諧振點(diǎn),必須進(jìn)行耐掃頻處理,掃頻處理方式在低頻采用定位移幅值,高頻段采用定加速度幅值的對數(shù)連續(xù)掃描,其交越頻率一般在55-72Hz,掃頻速率一般按1min/oct進(jìn)行。
c) {zh1}共振檢查:以產(chǎn)品振動頻響檢查相同的方法檢查產(chǎn)品經(jīng)耐振處理后,各共振點(diǎn)有無改變,以確定產(chǎn)品通過耐振處理后的可靠程度。
2、 定頻試驗(yàn)
定頻試驗(yàn)是指在規(guī)定的固定頻率點(diǎn)上進(jìn)行各種振動參數(shù)不同量級的試驗(yàn)。它主要用于:a)耐共振頻率處理。在產(chǎn)品振動頻響檢查時發(fā)現(xiàn)的明顯共振頻點(diǎn)上,施加規(guī) 定振動參數(shù)振幅的振動,以考核產(chǎn)品耐共振振動的能力。b)耐預(yù)定頻率處理。在已知的產(chǎn)品適用環(huán)境條件振動頻率時,可采用耐預(yù)定頻率的振動試驗(yàn)。其目的還是 為考核產(chǎn)品在預(yù)定危險頻率下的承受振動的能力。
四、振動試驗(yàn)條件的選擇
1、 頻率、頻率范圍:
有的標(biāo)準(zhǔn)(例如軍標(biāo))會直接給出,要求按照產(chǎn)品的正常使用環(huán)境選定了試驗(yàn)的頻率或頻率范圍;民(商)用標(biāo)準(zhǔn)通常考慮的是產(chǎn)品在運(yùn)輸、貯存和使用過程中會遇 到的振動頻率。例如車輛上用的設(shè)備,主要基波頻率可能低到1.5~4Hz之間。在試驗(yàn)頻率范圍0.1Hz~500Hz時,可使用液壓振動臺來實(shí) 現(xiàn);500Hz~2000Hz時,則需要使用電動振動臺來實(shí)現(xiàn)。另外,如今的電動振動臺也可達(dá)到5Hz~10Hz。
2、振幅及其選擇
在正弦振動試驗(yàn)中,其振幅有位移幅值和加速度幅值二種,在實(shí)際試驗(yàn)時,有的試驗(yàn)僅給出位移幅值,有的試驗(yàn)同時給出位移幅值和加速度幅值。
1)位移幅值:對IEC標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo),其上限頻率不超過10Hz;在美軍標(biāo)和國軍標(biāo)中,例如電氣元件試驗(yàn)方法,在10Hz~55Hz范圍內(nèi)也僅給出一個位移幅值0.75mm(單振幅)。
2)同時給出位移幅值和加速度幅值:產(chǎn)品安裝按照實(shí)際的振動特點(diǎn)是頻率越高加速度越大,頻率越低位移幅值越大,并且是隨著振動頻率的變化不斷改變的。對產(chǎn) 品而言,低頻主要是位移破壞,高頻主要是加速度破壞。低頻與高頻之間的轉(zhuǎn)換就要應(yīng)用到交越頻率。在IEC標(biāo)準(zhǔn)中有8~9Hz的低交越頻率和57~62Hz 的高交越頻率,前者主要用于艦船產(chǎn)品試驗(yàn),后者主要應(yīng)用于陸用和空用產(chǎn)品的試驗(yàn)。
3、振動試驗(yàn)的持續(xù)時間及其選擇
振動試驗(yàn)的持續(xù)時間是描述產(chǎn)品的耐受振動能力的重要參數(shù)。對掃頻試驗(yàn)一般是以掃頻循環(huán)數(shù)給出;對定頻試驗(yàn),則直接以分鐘或小時計(jì)算。
IEC和國標(biāo)對掃頻試驗(yàn)給出了1, 2, 5, 15, 20, 50, 100等七個掃頻循環(huán)數(shù)等級;全民檢測檢驗(yàn)中心對定頻試驗(yàn)給出了10分,30分,1小時,1.5小時,2小時,10小時等六個試驗(yàn)時間等級。美軍標(biāo)和國軍標(biāo)則給出了12個 和36個二種掃頻循環(huán)數(shù)等級。全民檢測檢驗(yàn)中心主要是綜合考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能、實(shí)際的工作時間以及故障恢復(fù)等因素。
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