正弦振动试验是力学环境试验当中非常重要的检测项目之一,它以模拟旋转、脉动、震荡(在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的)所产生的振动场合等,正弦振动试验一般考验的是产品的结构强度和搜索结构的共振频率,最终考核产品的设计工艺是否满足预期要求。
一、什么是正弦振动
能用一项正弦函数表达式表达其运动规律的周期运动。
例如凡是旋转、脉动、振荡(在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的)所产生的振动均是正弦振动。
二、正弦振动试验分类
1、扫频试验:维持位移、速度或加速度量级不变,使振动频率在一定范围内连续往复变化。可分为线性扫描和对数扫描,对数扫描在单位时间内扫过的频率倍频程数相同,低频扫得慢而高频扫得快,常用于确定产品的共振频率及工作稳定性等。
2、定频试验:在规定的固定频率点上,进行不同量级振动参数的试验,主要用于耐共振频率处理及耐预定频率处理,以考核产品在特定频率下承受振动的能力。
三、经典的正弦振动试验包含哪些测试内容呢
1、谐振搜索(找到危险频率或共振点);2、共振保持(定频试验)3、扫频耐久/循环。
四、做正弦振动试验需要提供哪些资料呢
1、频率范围
试验的频率应根据产品的实际使用环境和相关标准来确定。例如,大部分的检测标准会提供一系列的下限和上限频率,供使用者选择。
2、振动振幅值
振幅值可以是位移幅值或加速度幅值,具体取决于试验的目的和产品的特性。低频时主要考虑位移幅值,而高频时主要考虑加速度幅值。
需要注意的是位移幅值有单峰值(0-P)和峰峰值(P-P)之分。
3、试验持续时间
试验的持续时间应足以模拟产品可能经历的振动环境,同时也要考虑到产品的耐久性和可靠性。
正弦振动试验的试验时间可以规定如每方向振动1小时,或者是规定扫频循环次数。
通常对于扫频试验以扫频循环数给出;对定频试验,则直接以分钟和小时给出。
4、振动试验设备
设备应能够提供稳定且可控的正弦振动,包括振动台或振动系统,以及必要的传感器和数据采集设备。
传感器布置、控制点和监测点的选择会影响数据采集的准确度。
5、振动方向
振动的方向通常包含横向X向,纵向Y向,垂直方向Z向,一般要求三个方向都需要进行振动试验,也有要求仅对1个或2个方向进行振动试验。
6、振动试验夹具
受试产品需要刚性连接到振动试验台面上,对于不规则的产品或者是电子元件、电路板、大型机柜等均需要有专用的振动夹具来进行固定。
振动夹具的目的一个是固定受试产品,一个是传递振动试验的信号。关于振动试验夹具的内容较多,这里不再赘述了。
7、受试产品的信息
产品的尺寸、产品的重量以及形状,确定使用多大吨位的振动试验台。
8、受试产品的工作状态
定频试验或扫频循环试验需要是否需要通电工作。
9、检测标准
振动的基础标准或各类行业标准,均提供了关于振动试验的测试条件和试验方法,厂家只需按检测标准相关要求进行试验。
五、正弦振动试验常用检测标准
1、GB/T 2423.10-2019《电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Fc: 振动(正弦)》;
2、IEC 60068-2-6:2007《电工电子产品环境试验 第 2-6 部分:试验方法 试验 Fc: 振动(正弦)》;
3、GB/T 4857.7-2005《包装 运输包装件基本试验 第 7 部分:正弦定频振动试验方法》;
4、 ISO 2247:2000《包装 完整、满装运输包装件和单元货物 低频定频振动试验》;
5、QC/T 413-2002《汽车电气设备基本技术条件 》;
6、GB/T 6587-2012《电子测量仪器通用规范》;
7、GB/T9813.1-2016《计算机通用规范 第 1 部分:台式微型计算机》;
8、GB/T 9813.2-2016《计算机通用规范 第 2 部分:便携式微型计算机》;
9、GB/T 9813.3-2017《计算机通用规范 第 3 部分:服务器》;
10、GB/T9813.4-2017《计算机通用规范 第 4 部分:工业应用微型计算机 》;
11、GJB 150.16A-2009《装备实验室环境试验方法 第 16 部分:振动试验》中的舰船振动试验;
12、GJB 322A-1998《计算机通用规范 》中的正弦试验;
13、GJB 3947A-2009《军用电子测试设备通用规范》中的正弦试验;
14、GJB 1032-1990 《电子产品环境应力筛选方法》;
15、GJB 4.7-1983《舰船电子设备环境试验 振动试验》;
16、GJB 1621.7A-2006《技术侦察装备通用技术要求 第 7 部分:环境适应性要求和试验方法》中的模拟舰船振动试验;
17、GJB 2225A-2008《地面电子对抗设备通用规范》;
18、 TB/T 2846-2015《铁路地面信号产品振动试验方法》;
19、NB/T 32004-2018《光伏并网逆变器技术规范》;
20、GB/T25386.1-2021《风力发电机组 控制系统 第 1 部分:技术条件》;
21、GB/T25386.2-2021《风力发电机组 控制系统 第 2 部分:试验方法 》;
22、GB/T 11287-2000《电气继电器 第 21 部分:量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验 第 1 篇:振动试验(正弦)》;
23、GB/T 7261-2016《继电保护和安全自动装置基本试验方法》;
24、IEC 60255-21-1:1988《电气继电器 第 21 部分:量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验 第 1 篇:振动试验(正弦)》;
25、GB/T14598.27-2017《量度继电器和保护装置 第 27 部分:产品安全要求》;
26、DL/T 478-2013《继电保护和安全自动装置通用技术条件》;
27、IEC60255-27:2013《量度继电器和保护装置 第 27 部分:产品安全要求》;
28、GB/T 14710-2009《医用电器环境要求及试验方法》;
29、TB/T 2846-2015《铁路地面信号产品振动试验方法 》
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