環(huán)境可靠性測試——振動測試的作用分類及標(biāo)準(zhǔn)

電子產(chǎn)品在實(shí)際運(yùn)輸、使用過程中不可避免的會遇到振動碰撞的情況。所以在產(chǎn)品研發(fā)和驗(yàn)收工作中都會考慮對產(chǎn)品進(jìn)行振動測試，振動試驗(yàn)分析對驗(yàn)證在模擬環(huán)境下產(chǎn)品可靠性和優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了重要試驗(yàn)方法和手段。
 
什么是振動測試？
振動測試是模擬一連串振動現(xiàn)象，測試產(chǎn)品在壽命周期中，能否承受運(yùn)輸或使用過程中的振動環(huán)境考驗(yàn)，也能確定產(chǎn)品設(shè)計和功能的要求標(biāo)準(zhǔn)。振動測試是為了確認(rèn)產(chǎn)品的可靠性及提前將不良品在出廠前篩檢出來，并對不良品進(jìn)行失效分析，以改進(jìn)加工工藝，提高產(chǎn)品整體質(zhì)量。
 
振動測試目的
電工電子產(chǎn)品做振動測試需求較多，因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品大部分屬于精密產(chǎn)品，如手機(jī)，平板等，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和器件較為精密，振動環(huán)境對其影響較大，需要分析和評估出振動環(huán)境下產(chǎn)品的可靠性，保證產(chǎn)品使用壽命。
 
振動測試分類
   
可靠性振動測試一般分2個類型，正弦振動測試和隨機(jī)振動測試。
 
正弦振動是實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常采用的試驗(yàn)方法，以模擬旋轉(zhuǎn)、脈動、震蕩（在船舶、飛機(jī)、車輛、空間飛行器上所出現(xiàn)的）所產(chǎn)生的振動以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)共振頻率分析和共振點(diǎn)駐留驗(yàn)證為主，其又分為掃頻振動和定頻振動兩種，正弦振動試驗(yàn)一般考驗(yàn)的是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和搜索結(jié)構(gòu)的共振頻率；隨機(jī)振動是模擬產(chǎn)品實(shí)際使用或運(yùn)輸中所遇到的任意時刻瞬時值不能確定，波形隨時間無規(guī)律的振動，隨機(jī)振動試驗(yàn)更能真實(shí)反映產(chǎn)品的耐振性能。混合振動是一般正弦振動和隨機(jī)振動的疊加，振動情況更為復(fù)雜。
 
振動測試試驗(yàn)條件
正弦振動一般是正弦（余弦）時間函數(shù)來表示，測試條件包括：試驗(yàn)頻率、試驗(yàn)量級（加速度幅值大?。?、掃描速度和掃描時間及試驗(yàn)方向，這是開展振動試驗(yàn)的一般條件。
 
隨機(jī)振動的運(yùn)動規(guī)律無法用時間的函數(shù)正確表達(dá)，只能用統(tǒng)計學(xué)的方法來表達(dá)，在頻域內(nèi)進(jìn)行描述，試驗(yàn)條件一般包括：試驗(yàn)頻率范圍（最高和最低頻率之間）、功率譜密度（單位頻率上的能量分布）、總均方根加速度（功率譜密度的方均根值）、試驗(yàn)時間和方向。
 
振動試驗(yàn)的結(jié)果會受到多種因素的影響，主要包括
1、夾具
主要有夾具的結(jié)構(gòu)、夾具的性能從而影響夾具的一階共振頻率和信號輸入的準(zhǔn)確性和均勻性；
2、傳感器布置、樣品的安裝方式
控制點(diǎn)和監(jiān)測點(diǎn)的選擇會影響數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確與否；
3、振動臺面
振動臺面的固有頻率與樣品固有頻率相差較大。
   
測試標(biāo)準(zhǔn)
1、正弦振動標(biāo)準(zhǔn)主要包括：
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)》
IEC60068-2-6-2007《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)》
ISO8318:2000《包裝.滿裝的運(yùn)輸包裝和單元貨物.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》
 
2、隨機(jī)振動標(biāo)準(zhǔn)主要包括：
GB/T 2423.56 -2018《環(huán)境試驗(yàn)第2部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fh:寬帶隨機(jī)振動和導(dǎo)則》
IEC 60068-2-64《環(huán)境試驗(yàn)-第2部分第64節(jié)試驗(yàn)方法-試驗(yàn)fh振動、寬帶隨機(jī)抽樣》
GB/T 4857.23-2003《包裝 運(yùn)輸包裝件 隨機(jī)振動試驗(yàn)方法》
 
3、其它主要標(biāo)準(zhǔn)包括：
GJB 150.16A-2009《軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第16部分：振動試驗(yàn)》
GB 2423.58-2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2-80部分試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fi振動混合模式》
GJB 360B-2009《電子及電氣元件試驗(yàn)方法》
GJB 548B-2005《微電子器件試驗(yàn)方法和程序》
 
結(jié)語
上述根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對隨機(jī)振動試驗(yàn)和正弦振動試驗(yàn)進(jìn)行了簡單的介紹，在考慮到要做什么振動時可以有個參考。一般在進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測試時，可以優(yōu)先考慮正弦振動，在進(jìn)行產(chǎn)品累計應(yīng)力損傷驗(yàn)證時，可以優(yōu)先考慮隨機(jī)振動。
 
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