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可靠性測試

振動測試

概述

 振動試驗對產品、設備、工程等在運輸、使用等環境中所受的振動環境進行模擬,以檢驗其可靠性以及穩定性。機械振動試驗用來確定機械的薄弱環節,產品結構的完好性和動態特性、常用于型式試驗、壽命試驗、評價試驗和綜合試驗。對于汽車電子耐振動能力更為重要。

振動試驗類型主要分為:

 1)環境適應性試驗:通過選用試驗對象未來可能承受的振動環境去激勵對象,檢驗其對環境的適應性。

 2)動力學強度試驗:考核試驗對象結構的動強度,檢驗在給定的試驗條件下試件是否會產生疲勞破壞,這類試驗的對象主要是結構件。

 3)動力特性試驗:用試驗的方法測試出對象的動特性參數,如振型、頻率、阻尼等。

 4)其他試驗:如振動篩選試驗,其目的是對生產線上的元器件、組件、整機進行振動篩選,找出工藝中的薄弱環節,剔出低質量的產品從而提高整個產品的可靠性。

振動又分為正弦振動、隨機振動、復合振動、掃描振動、定頻振動。最常使用振動方式可分為正弦振動(Sine vibration)及隨機振動(Random vibration)兩種。

正弦振動以模擬海運、船艦使用設備耐振動能力驗證以及產品結構共振頻率分析和共振點駐留驗證為主。正弦定頻試驗 :在選定的頻率上(可以是共振頻率,特定頻率,或危險頻率)按規定的量值進行正弦振動試驗,并達到規定要求的時間。正弦掃頻試驗:在規定的頻率范圍內,按規定的量值以一定的掃描速率由低頻到高頻,再由高頻到低頻作為一次掃頻,直到達到規定的總次數為止。

隨機振動則以產品整體性結構耐振動強度評估以及在包裝狀態下運輸環境模擬。。隨機振動環境條件假定振動響應為各態歷經平穩隨機過程,采用功率譜密度矩陣定義振動條件,矩陣的階數等于試驗控制的界面自由度數量。譜密度矩陣的對角項是傳統單軸振動試驗中采用的描述一維隨機振動環境的自譜密度函數,它同時也規定了相應振動方向的均方根加速度值,自譜密度的定義可以遵循現有的環境試驗標準,使用外場測量包絡以覆蓋產品在使用過程中可能出現的所有振動過程。非對角項是復數形式的互譜密度函數,反映了不同自由度的振動響應之間的相關程度,從外場數據規定合理的互譜是相當困難的,特別是尚無可接受的包絡程序綜合不同振動過程的影響,工程中一種近似處理方法是用相干函數規定互譜的幅值,而以[0,2π]均勻分布的隨機變量表示其頻域的相位。相干函數可以采用與自譜定義相對應的平均或包絡處理,反映了空間運動的某種方向性。

參考標準

GJB150《軍用裝備實驗室環境試驗方法》

GJB360A-96 電子及電氣元件試驗方法 方法214隨機振動試驗

GJB4.7-83《艦船電子設備環境試驗 振動試驗》

GJB367.2-87《軍用通信設備通用技術條件》

GB/T2423GJB548A-96 《微電子器件試驗方法和程序》



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