GB / T 2423.10电工电子产品的正弦振动试验

正弦振动试验是实验室中经常采用的试验方法，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，要模拟这些振动环境，无疑需要用到正弦振动试验。
 
一、振动试验试验目的
振动试验的目的是确定样品的机械薄弱环节和或特性降低情况。用这些资料，结合有关规范用以判定样品是否可以接收。在某些情况下，本试验方法可用于论证样品的机械结构完好性和或研究它们的动态特性。
 
二、振动对产品的影响
振动会导致产品内的动态位移，可引起或促进结构疲劳和机械磨损。
具体影响如下：
1. 导线的磨损、 光学上或机械上的失调；
2. 紧固件/器件的松动 、元器件失效；
3. 电气短路、 轴承摩擦腐蚀；
4. 密封失效、 结构件裂纹或断裂等。
 
三、正弦振动试验的应用 
正弦振动试验的目的是在试验室内模拟产品在运输、储存、使用过程中所可能受到的正弦振动及其影响。
  正弦振动试验的试验条件（严酷等级）由频率、振幅、试验持续时间三个参数共同确定。
 
四、正弦振动的主要用途
 1、模拟激励源是周期函数的振动
 2、搜索结构共振频率
 3、考核试件的疲劳强度
 4、与随机振动叠加产生模拟实际环境的振动
 
相关名词解释：
 正弦振动：振动参量可由时间自变量的正弦函数描述的周期振动。
  频率：周期的倒数。频率的单位是赫兹（Hz），相当于每秒循环的次次数。
  振幅：位移、相对位移。它表征物体上一点相对于某参考系的位置变化的时间变量。（振动的）峰-峰值，给定时间区间内振动最大正值与最大负值之间的差值。
  交越频率：振动的某一特性从一种关系转变为另一种关系时的频率。例如：当振动幅值或均方根值从等位移一频率关系转变为等加速度一频率关系时的频率为交越频率。

三、正弦振动试验方法
  正弦试验一般分为扫频试验和定频试验两种：
  扫频试验
  扫频试验是指在试验过程中维持一个或两个振动参数（位移、速度或加速度）量级不变，而振动频率在一定范围内连续往复变化的试验。
  ■ 线性扫描化是线性的，即单位时间扫过多少赫兹，单位是Hz/s或Hz/min，这种扫描用于细找共振频率的试验。
  ■ 对数扫描频率变化按对数变化，其扫频速度单位一般为oct/min（oct是倍频程）。
  如果上限频率fH，下限fL，fH/fL=2n，n是次方是下限频率到上限频率经过了n个倍频程。
  对数扫描的意思是相同的时间扫过的频率倍频程数是相同的，例如从10-40Hz是2个倍频程，从500-2000Hz也是2个倍频程。在对数扫描的情况下，扫过这两段的时间是相同的。就是说对数扫描时低频扫得慢而高频扫得快（这当然是指单位时间扫过的频率范围）。有时对数扫描率还用于Dec/min，含意是每分钟扫多少个十倍频程。
  典型的对数扫频时域波形如下图所示：

  扫频试验主要用于：
  1.产品振动频响的检查（即最初共振检查），确定共振点及工作的稳定性，找出产品共振频率，以做耐振处理。
  2.耐扫频处理：当产品在使用频率范围内无共振点时，或有数个不明显的谐振点，必须进行耐扫频处理，扫频处理方式在低频段采用定位移幅值，高频段采用定加速度幅值的对数连续扫描，其交越频率一般在55-72Hz，扫频速率一般按每分钟一个倍频进行。
  3.最后共振检查：以产品振动频响检查相同的方法检查产品经耐振处理后，各共振点有无改变，以确定产品通过耐振处理后的可靠程度。

  定频试验
  定频试验是指在规定的固定频率点上进行各种振动参数不同量级的试验。
  它主要用于：
  1.耐共振频率处理。在产品振动频响检查时发现的明显共振频率点上，施加规定振动参数振幅的振动，以考核产品耐共振振动的能力。
  2.耐预定频率处理：在已知的产品使用环境条件振动频率时，可采用耐预定频率的振动试验。其目的还是为考核产品在预定危险频率下承受振动的能力。
  典型的定频时域波形如下图所示：
  

 
试验实施

正弦振动试验条件要求振动控制仪能够保证振动台处在规定的频率上，扫频试验更要求以规定的扫描速度对产品施加规定幅值的振动。正弦振动试验的原理如图2所示，武汉金测检测技术有限公司实验室现行采用的是现行使用的是推力为4T的高频振动试验台，配备专用控制系统，台面尺寸为1.2m*1.2m，可实现最大加速度75g、最大p-p位移65mm正弦振动试验，频率1Hz～3000H，并确保试验实施过程中各项参数控制精准，误差满足标准方法要求。

  
图2 正弦振动试验原理示意图
 

 
GB/T2423.10振动试验范围
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）》
GB/T 2423.10给出了一个标准的试验方法过程，用以确定元件、设备和其他产品经受规定严酷度正弦振动的能力。如果试验要求采用非包装形式，表明受试样品是不带包装的。然而，如果试验要求样品带包装，就用带包装的产品，并将产品及其包装视为一个受试样品。
 
振动试验严酷等级
振动试验的严酷等级由三个参数共同确定。即频率范围、振动幅值和耐久试验的持续时间（按扫频循环数或时间给出）。
频率范围（Hz）下限频率：0.1、15、10、55、100；
上限频率：10、20、35、55、100、、2000、5000。
 
GB/T2423.10振动试验能力
频率范围： 5Hz～2000Hz；
最大加速度值：1960m/s²;
推力：≤6000N；
最大位移：50mmp-p。
 
试验标准参考如下：
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）》；
GJB 360B-2009《电子及电气元件试验方法》方法201、方法204；
GJB 548B-2005《微电子器件试验方法和程序》方法2005、方法2007；
MIL-STD-202G：2002《电子电器部件测试标准》方法201A、方法204A；
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》；
GB/T 4857.10-2005《包装 运输包装件基本试验 第10部分：正弦变频振动试验方法》。
 
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