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| 标准编号 | GB/T 2423.56-2018 (GB/T2423.56-2018) | | 中文名称 | 环境试验 第2部分：试验方法 试验Fh：宽带随机振动和导则 | | 英文名称 | Environmental testing -- Part 2: Test methods -- Test Fh: Vibration, broadband random and guidance | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K04 | | 国际标准分类 | 19.020 | | 字数估计 | 29,272 | | 发布日期 | 2018-12-28 | | 实施日期 | 2019-07-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 2423.56-2006 | | 引用标准 | GB/T 2423.43-2008; GB/T 2424.26-2008; IEC 60050-300; IEC 60068-1; IEC 60068-2-6; IEC 60068-5-2; IEC 60721-3-0; IEC 60721-3-1; IEC 60721-3-2; IEC 60721-3-3; IEC 60721-3-4; IEC 60721-3-5; IEC 60721-3-6; IEC 60721-3-7; IEC 60721-3-9; IEC GUIDE 104; ISO 2041 | | 采用标准 | IEC 60068-2-64-2008, IDT | | 起草单位 | 广州大学 | | 归口单位 | 全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会 | | 标准依据 | 国家标准公告2018年第17号 | | 提出机构 | 全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会(SAC/TC 8) | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 2423的本部分提供了随机振动标准的试验方法，用以确定样品在承受规定的随机振动试验下未出现不可接受的功能退化和(或)整体结构的符合性的前提下抵抗动态载荷的能力。宽带随机振动可以用来识别应力累积效应和特定功能的退化。这些信息和相关规范相结合，可以用来评定样品是否可接收。本部分适用于在运输或工作环境中可能遭受随机振动的样品，如在飞机、太空飞船和陆地交通工具中，它主要用于没有包装的样品，以及在运输过程中其包装作为样品本身一部分的样品。但是，对于已包装的样品，则将样品连同其包装视作样品。对于带包装样品的 | GB/T 2423.56-2018
Environmental testing--Part 2: Test methods--Test Fh: Vibration, broadband random and guidance
ICS 19.020
K04
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 2423.56-2006
环境试验 第2部分:试验方法
试验Fh:宽带随机振动和导则
2018-12-28发布
2019-07-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅰ
引言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 试验要求 6
4.1 一般要求 6
4.2 基本运动 6
4.3 横向运动 6
4.4 安装 6
4.5 测量系统 6
4.6 振动容差 7
4.7 控制 9
4.8 振动响应检查 10
5 严酷等级 10
5.1 试验频率范围 10
5.2 加速度均方根值 10
5.3 加速度谱密度的谱型 10
5.4 试验持续时间 11
6 预处理 11
7 初始检测和功能检测 11
8 试验 11
8.1 一般要求 11
8.2 初始振动响应检查 11
8.3 试验前低量值激励均衡 12
8.4 随机试验 12
8.5 最终振动响应检查 12
9 恢复 13
10 最终检测和功能检测 13
11 有关规范应给出的信息 13
12 试验报告应给出的信息 14
附录A(资料性附录) 标准试验谱 15
附录B(资料性附录) 导则 21
参考文献 24
前言
GB/T 2423《环境试验 第2部分》按试验方法分为若干部分。
本部分为 GB/T 2423的第56部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替GB/T 2423.56-2006《电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Fh:宽带
随机振动(数字控制)和导则》。与GB/T 2423.56-2006相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:
---删除了带宽符号“Br”(见2006年版的3.1);
---增加了“横向运动”“实际运动”“固定点”“控制方法”“单点控制”“测量点”“采样频率”“多点控
制策略”“峰值因子”“试验频率范围”的术语和定义(见3.1、3.2、3.3、3.4、3.4.1、3.6、3.12、3.13、
3.16、3.37);
---修改了“多点平均控制”为“多点控制”以及术语定义(见3.4.2,2006年版的3.20);
---增加了加速度谱密度符号“ASD”(见3.18);
---术语“控制加速度谱密度”的定义中增加了“或虚拟基准点”(见3.19,2006年版的3.5);
---修改了“驱动信号的削波”“有效频率范围”“加速度谱密度示值”“均方根值”“标准差”的术语定
义(见3.21、3.22、3.27、3.33、3.34,2006年版的3.10、3.11、3.17、3.28、3.29);
---增加了频率分辨率符号“Be”(见3.26);
---增加了统计自由度符号“DOF”(见3.36,2006年版的3.31);
---将术语“真实加速度谱密度”定义中的“随机波”修改为 “随机信号”(见3.38,2006年版的
3.33);
---删除了 “偏差”“阻尼比”“失真度”“扫频循环”“窗函数”的术语定义(见2006年版的3.3、3.8、
3.9、3.32、3.34);
---修改了“一般要求”的有关内容(见4.1,2006年版的4.1);
---修改了“基本运动”中的有关内容,并增加注(见4.2,2006年版的4.3.1);
---增加了“测量系统”(见4.5);
---增加了“控制”(见4.7);
---修改了“振动响应检查”中的有关内容(见4.8,2006年版的4.2);
---增加了规定“试验样品应按IEC 60068-2-47的要求安装。所有情况下,在IEC 60068-2-47中
选择曲线时需先平方后乘以加速度谱密度(ASD)或直接乘以正弦振幅。”(见4.4,2006年版的
4.4);
---增加了规定“在开始、中间和结束试验时计算基准点的概率密度函数应各持续2min。有关规
范应规定正态分布的容差”以及“图2”(见4.6.2,2006年版的4.3.3);
---增加了标题“ASD和r.m.s值”(见4.6.1,2006年版的4.3.4);
---增加了规定“如果有关规范规定在试验中要满足置信水平,应使用图3来计算统计结果的准确
性”(见4.6.3,2006年版的4.3.5);
---修改了频率分辨率Be的选取方法和公式以及相关内容(见4.6.4,2006年版的4.3.6);
---修改了“加速度谱密度”为“加速度均方根值”(见5.2,2006年版的5.3);
---修改了“初始检测”为“初始检测和功能检测”(见第7章,2006年版的第7章);
---修改了“振动响应”为“初始振动响应”以及相关内容(见8.2,2006年版的8.2);
---修改了“随机振动试验”为“随机试验”以及相关内容(见8.4,2006年版的8.4);
---修改了“试验持续时间”(见5.4,2006年版的5.5);
---修改了“中间检测”为“中间检测和功能检测”以及相关内容(见8.4.2,2006年版的8.5);
---修改了“最终检测”为“最终检测和功能检测”以及相关内容(见第10章,2006年版的第10
章);
---增加了“试验报告应给出的信息”(见第12章);
---删除了规范性附录“振动响应检查”(见2006年版的附录A);
---增加了资料性附录“标准试验谱”(见附录A)。
本部分使用翻译法等同采用IEC 60068-2-64:2008《环境试验 第2-64部分:试验 试验Fh:宽带
随机振动和导则》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:
---GB/T 2298-2010 机械振动、冲击与状态监测 词汇(ISO 2041:2009,IDT);
---GB/T 2421.1-2008 电工电子产品环境试验 概述和指南(IEC 60068-1:1988,IDT);
---GB/T 2422-2012 环境试验 试验方法编写 导则 术语和定义(IEC 60068-5-2:1990,
IDT);
---GB/T 2423.10-2008 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)
(IEC 60068-2-6:1995,IDT);
---GB/T 16499-2017 电工电子安全出版物的编号及基础安全出版物和多专业共用安全出版
物的应用导则(IEC Guide104:2010,NEQ)。
本部分做了下列编辑性修改:
---修改了标准名称。
本部分由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会(SAC/TC8)提出并归口。
本部分起草单位:广州大学、工业和信息化部电子第五研究所、北京航空航天大学、上海市质量监督
检验技术研究院、苏州苏试试验仪器股份有限公司、北京中元环试机电设备技术有限公司、中国航空综
合技术研究所。
本部分主要起草人:徐忠根、纪春阳、李传日、卢兆明、徐立义、张越、徐明、刘启华。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 2423.56-2006。
引 言
GB/T 2423的本部分宽带随机振动试验适用于在生存期内将经受随机振动的元件、设备和其他产
品,以后的文字中称为“试验样品”。本试验方法是基于数字化控制的随机振动试验技术。有关规范如
有要求,本部分允许对试验方法予以适当调整,以适用其他种类产品的试验样品。
与大多数其他试验相比,试验Fh不是以确定性技术而是以统计技术为基础。因而宽带随机振动
试验是以概率和统计平均的形式来描述。
需注意的是随机振动试验总是需要一定程度的工程判断,供需双方都要充分认识到这个事实。有
关规范的编写者需选择试验方法和适合于试验样品及其应用的严酷等级。
本试验方法主要基于使用电动或一套带计算机辅助控制系统的伺服液压振动台。
附录A和附录B是资料性附录,给出了不同条件试验的试验谱示例、编制规范时需考虑的细则和
导则。
环境试验 第2部分:试验方法
试验Fh:宽带随机振动和导则
1 范围
GB/T 2423的本部分提供了随机振动标准的试验方法,用以确定样品在承受规定的随机振动试验
下未出现不可接受的功能退化和(或)整体结构的符合性的前提下抵抗动态载荷的能力。
宽带随机振动可以用来识别应力累积效应和特定功能的退化。这些信息和相关规范相结合,可以
用来评定样品是否可接收。
本部分适用于在运输或工作环境中可能遭受随机振动的样品,如在飞机、太空飞船和陆地交通工具
中,它主要用于没有包装的样品,以及在运输过程中其包装作为样品本身一部分的样品。但是,对于已
包装的样品,则将样品连同其包装视作样品。对于带包装样品的试验,本部分可以和GB/T 2423.43-
2008共同使用。
若样品在运输或实际生存周期环境中承受随机和确定性的混合振动,如在飞机、航天器和集装箱运
输中,仅以单纯的随机情况来检验该样品是不够的。参照GB/T 2424.26-2008估计样品动态振动环
境,并在此基础上选择合适的试验方法。
本部分主要适用于电工电子产品,也适用于其他领域的产品(参见附录A)。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 振动、冲击和类似动力学
试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT)
GB/T 2424.26-2008 电工电子产品环境试验 第3部分:支持文件和导则 振动试验选择
(IEC 60068-3-8:2003,IDT)
IEC 60050-300 国际电工技术 术语(IEV) 电子测量和电子测量仪器 第311部分:测量总则
第312部分:电子测量总则 第313部分:电子测量仪器分类 第314部分:关于仪器种类的专业术语
guidance)
IEC 60068-2-6 环境试验 第2-6部分:试验方法 试验 Fc:振动(正弦)[Environmental
IEC 60068-5-2 环境试验 第5-2部分:试验方法编写导则 术语和定义(Environmental
IEC 60721-3(所有部分) 环境条件分类 第3部分:环境参数组及其严酷程度的分类分级(Clas-
IEC Guide104 安全出版物的编写及基础安全出版物和多专业共用安全出版物的应用导则(The
tions)
ISO 2041 振动和冲击 词汇(Vibrationandshock-Vocabulary)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
注:所使用的术语通常在IEC 60050-300、IEC 60068-1、IEC 60068-2-6、IEC 60068-5-2和ISO 2041中定义。如果这
里包含其中一个来源的定义,则就会指出其推导过程,并指出这些来源中定义的偏离。
3.1
横向运动 cross-axismotion
沿着非激励方向的运动,一般沿着与激励方向正交的两个轴进行。
注:横向运动需靠近固定点测量。
3.2
实际运动 actualmotion
由基准点传感器返回的宽频信号所代表的运动。
3.3
固定点 fixingpoint
试验样品与夹具或振动台接触的部分,在使用中通常是固定试验样品的地方。
注:如果实际安装结构的一部分作为夹具使用,则固定点指的是安装结构的固定点而不是试验样品的固定点。
3.4
控制方法 controlmethods
3.4.1
单点控制 singlepointcontrol
采用来自基准点上传感器的信号,使该信号保持在规定的振动量级上实现的控制方法。
3.4.2
多点控制 multipointcontrol
采用来自各个检查点上传感器信号进行控制的方法。
注:信号是采用连续的算术平均还是采用比较技术来处理,需根据有关规范来决定。见3.13。
3.5
gn
由于地球引力引起的标准加速度,随海拔高度和地理纬度而变化。
注:为了便于使用,在本部分将gn 圆整为10m/s2。
3.6
测量点 measuringpoints
试验中采集数据的某些特定点。
注:这些点分为三类,具体定义见3.7~3.9。
3.7
检查点 check-point
位于夹具、振动台面或试验样品上的点,尽可能靠近试验样品的固定点,而且在任何情况下都要和
固定点刚性连接。
注1:采用多个检查点是保证满足试验要求的一种措施。
注2:如果固定点少于或等于4个,则全部用作检查点。对于带包装的产品,此时固定点就是振动台接触的包装表
面,如果在试验的频率范围内没有振动台或安装结构的共振效应,可以用一个检查点。否则就需要采用多点
控制,但同时参考注3。如果固定点多于4个,则有关规范需规定出4个具有代表性的固定点作检查点用。
注3:在特殊情况下,例如对大型或复杂的试验样品,如果不要求检查点紧靠固定点,则需在有关规范中规定。
注4:当大量的小试验样品安装在一个夹具上时,或当一个小试验样品具有许多固定点时,可选用单个检查点 (即
基准点)来导出控制信号。该信号反映的是夹具的特性而不是试验样品固定点的。这仅当夹具装上试验样
品等负载后的最低共振频率比试验频率的上限高很多时才是可行的。
3.8
从检查点中选出的点,其信号用于试验控制,以满足本部分要求。
3.9
从多个检查点中用手动或自动方式导出的点,用于试验控制,以满足本部分要求。
3.10
响应点 responsepoints
位于试验样品上的特定部位的点,从这些点上获得数据进行振动响应分析。
注:这些点不同于检查点或基准点。
3.11
优先试验轴 preferredtestingaxes
按实际情况选择相应于试验样品最薄弱的3个正交轴。
3.12
采样频率 samplingfrequency
每秒采集离散幅值的数量,用于以数字方式记录或表示一个时间历程。
3.13
采用多点控制时计算参考控制信号的方法。
注:不同频率区域控制方法的讨论见4.7.1。
3.14
平均 averaging
确定由多个检查点对应谱线上的加速度谱密度经算术平均形成的控制加速度谱密度的过程。
3.15
确定由多个检查点对应谱线上的加速度谱密度的极大值或极小值形成的控制加速度谱密度的
过程。
3.16
峰值因子 crestfactor
峰值和时间历程的均方根值之比。
[ISO 2041]
3.17
-3dB带宽 -3dBbandwidth
在频率响应函数中对应于单一共振峰值最大响应0.707倍的两点之间的频率宽度。
3.18
当在带宽趋于零和平均时间趋于无穷的极限状态下,各单位带宽上通过中心频率窄带滤波器的加
速度信号方均值。
3.19
在基准点或虚拟基准点上测量到的加速度谱密度。
3.20
控制系统回路 controlsystemloop
包括下列操作:
---基准点或虚拟基准点上模拟随机信号的数字化;
---进行必要的数据处理;
---为振动系统功率放大器产生一个更新的模拟驱动信号(参见B.1)。
3.21
驱动信号的削波 drivesignalclipping
驱动信号最大值的限制,用峰值因子表达(见图1)。
3.22
0.5倍f1 到2.0倍f2 的频率范围(见图1)。
注:由于存在初始斜率和下降斜率,有效频率范围大于f1 与f2 之间的试验频率范围。
3.23
规定的加速度谱密度值和控制实现的加速度谱密度值之差。
3.24
均衡 equalization
使加速度谱密度误差最小化的过程。
3.25
最终斜谱 finalslope
加速度谱密度大于f2 的部分(见图1)。
3.26
频率分辨率 frequencyresolution
Be
加速度谱密度中频率间隔的宽度,以赫兹为单位。
注:在数字分析中为了计算指定的加速度谱密度,将采样记录划分为若干部分,每个部分采样长度(T)的倒数为分
辨率。在频率范围内,频率线数等于频率间隔数。
3.27
从分析仪读出的真实加速度谱密度,受仪器误差、随机误差和系统偏差的影响。
3.28
初始斜谱 initialslope
加速度谱密度小于f1 的部分(见图1)。
3.29
仪器误差 instrumenterror
由控制系统及其输入的每一个模拟环节引起的误差。
3.30
随机误差 randomerror
由于不同的实际平均时间与滤波器带宽的限制导致加速度谱密度估计误差。
3.31
记录 record
用于快速傅立叶变换计算的时域的等间隔数据点的......
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