正弦振動試驗是力學環境試驗當中非常重要的檢測項目之一,它以模擬旋轉、脈動、震蕩(在船舶、飛機、車輛、空間飛行器上所出現的)所產生的振動場合等,正弦振動試驗一般考驗的是產品的結構強度和搜索結構的共振頻率,最終考核產品的設計工藝是否滿足預期要求。
一、什么是正弦振動
能用一項正弦函數表達式表達其運動規律的周期運動。
例如凡是旋轉、脈動、振蕩(在船舶、飛機、車輛、空間飛行器上所出現的)所產生的振動均是正弦振動。
二、正弦振動試驗分類
1、掃頻試驗:維持位移、速度或加速度量級不變,使振動頻率在一定范圍內連續往復變化。可分為線性掃描和對數掃描,對數掃描在單位時間內掃過的頻率倍頻程數相同,低頻掃得慢而高頻掃得快,常用于確定產品的共振頻率及工作穩定性等。
2、定頻試驗:在規定的固定頻率點上,進行不同量級振動參數的試驗,主要用于耐共振頻率處理及耐預定頻率處理,以考核產品在特定頻率下承受振動的能力。
三、經典的正弦振動試驗包含哪些測試內容呢
1、諧振搜索(找到危險頻率或共振點);2、共振保持(定頻試驗)3、掃頻耐久/循環。
四、做正弦振動試驗需要提供哪些資料呢
1、頻率范圍
試驗的頻率應根據產品的實際使用環境和相關標準來確定。例如,大部分的檢測標準會提供一系列的下限和上限頻率,供使用者選擇。
2、振動振幅值
振幅值可以是位移幅值或加速度幅值,具體取決于試驗的目的和產品的特性。低頻時主要考慮位移幅值,而高頻時主要考慮加速度幅值。
需要注意的是位移幅值有單峰值(0-P)和峰峰值(P-P)之分。
3、試驗持續時間
試驗的持續時間應足以模擬產品可能經歷的振動環境,同時也要考慮到產品的耐久性和可靠性。
正弦振動試驗的試驗時間可以規定如每方向振動1小時,或者是規定掃頻循環次數。
通常對于掃頻試驗以掃頻循環數給出;對定頻試驗,則直接以分鐘和小時給出。
4、振動試驗設備
設備應能夠提供穩定且可控的正弦振動,包括振動臺或振動系統,以及必要的傳感器和數據采集設備。
傳感器布置、控制點和監測點的選擇會影響數據采集的準確度。
5、振動方向
振動的方向通常包含橫向X向,縱向Y向,垂直方向Z向,一般要求三個方向都需要進行振動試驗,也有要求僅對1個或2個方向進行振動試驗。
6、振動試驗夾具
受試產品需要剛性連接到振動試驗臺面上,對于不規則的產品或者是電子元件、電路板、大型機柜等均需要有專用的振動夾具來進行固定。
振動夾具的目的一個是固定受試產品,一個是傳遞振動試驗的信號。關于振動試驗夾具的內容較多,這里不再贅述了。
7、受試產品的信息
產品的尺寸、產品的重量以及形狀,確定使用多大噸位的振動試驗臺。
8、受試產品的工作狀態
定頻試驗或掃頻循環試驗需要是否需要通電工作。
9、檢測標準
振動的基礎標準或各類行業標準,均提供了關于振動試驗的測試條件和試驗方法,廠家只需按檢測標準相關要求進行試驗。
五、正弦振動試驗常用檢測標準
1、GB/T 2423.10-2019《電工電子產品環境試驗 第 2 部分:試驗方法 試驗 Fc: 振動(正弦)》;
2、IEC 60068-2-6:2007《電工電子產品環境試驗 第 2-6 部分:試驗方法 試驗 Fc: 振動(正弦)》;
3、GB/T 4857.7-2005《包裝 運輸包裝件基本試驗 第 7 部分:正弦定頻振動試驗方法》;
4、 ISO 2247:2000《包裝 完整、滿裝運輸包裝件和單元貨物 低頻定頻振動試驗》;
5、QC/T 413-2002《汽車電氣設備基本技術條件 》;
6、GB/T 6587-2012《電子測量儀器通用規范》;
7、GB/T9813.1-2016《計算機通用規范 第 1 部分:臺式微型計算機》;
8、GB/T 9813.2-2016《計算機通用規范 第 2 部分:便攜式微型計算機》;
9、GB/T 9813.3-2017《計算機通用規范 第 3 部分:服務器》;
10、GB/T9813.4-2017《計算機通用規范 第 4 部分:工業應用微型計算機 》;
11、GJB 150.16A-2009《裝備實驗室環境試驗方法 第 16 部分:振動試驗》中的艦船振動試驗;
12、GJB 322A-1998《計算機通用規范 》中的正弦試驗;
13、GJB 3947A-2009《軍用電子測試設備通用規范》中的正弦試驗;
14、GJB 1032-1990 《電子產品環境應力篩選方法》;
15、GJB 4.7-1983《艦船電子設備環境試驗 振動試驗》;
16、GJB 1621.7A-2006《技術偵察裝備通用技術要求 第 7 部分:環境適應性要求和試驗方法》中的模擬艦船振動試驗;
17、GJB 2225A-2008《地面電子對抗設備通用規范》;
18、 TB/T 2846-2015《鐵路地面信號產品振動試驗方法》;
19、NB/T 32004-2018《光伏并網逆變器技術規范》;
20、GB/T25386.1-2021《風力發電機組 控制系統 第 1 部分:技術條件》;
21、GB/T25386.2-2021《風力發電機組 控制系統 第 2 部分:試驗方法 》;
22、GB/T 11287-2000《電氣繼電器 第 21 部分:量度繼電器和保護裝置的振動、沖擊、碰撞和地震試驗 第 1 篇:振動試驗(正弦)》;
23、GB/T 7261-2016《繼電保護和安全自動裝置基本試驗方法》;
24、IEC 60255-21-1:1988《電氣繼電器 第 21 部分:量度繼電器和保護裝置的振動、沖擊、碰撞和地震試驗 第 1 篇:振動試驗(正弦)》;
25、GB/T14598.27-2017《量度繼電器和保護裝置 第 27 部分:產品安全要求》;
26、DL/T 478-2013《繼電保護和安全自動裝置通用技術條件》;
27、IEC60255-27:2013《量度繼電器和保護裝置 第 27 部分:產品安全要求》;
28、GB/T 14710-2009《醫用電器環境要求及試驗方法》;
29、TB/T 2846-2015《鐵路地面信號產品振動試驗方法 》。