路径: 主页 > GB/T > 第296页 > GB/T 2423.64-2023 | 标准编号 | GB/T 2423.64-2023 (GB/T2423.64-2023) | | 中文名称 | 环境试验 第2部分：试验方法 试验Fj：振动 长时间历程再现 | | 英文名称 | Environmental testing - Part 2: Test methods - Test Fj: Vibration - Long time history replication | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K04 | | 国际标准分类 | 19.040 | | 字数估计 | 18,128 | | 发布日期 | 2023-09-07 | | 实施日期 | 2024-04-01 | | 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 | GB/T 2423.64-2023: 环境试验 第2部分：试验方法 试验Fj：振动 长时间历程再现
GB/T 2423.64-2023 英文版: Environmental testing - Part 2: Test methods - Test Fj: Vibration - Long time history replication
中华人民共和国国家标准
环境试验 第2部分:试验方法
试验Fj:振动 长时间历程再现
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件所提供的振动试验方法用于验证样品在承受以时间历程(长时间历程再现)来定义试验要求
的规定振动试验时,耐受动态荷载而不出现不可接受的功能和(或)结构完整性退化的能力。这些时间
历程可以来自实际测量记录的,也可以由人工生成。对于这两种情况,本试验方法为非常特殊应用进行
试验剪裁提供了可能。
本方法的典型应用是当需要进行的瞬态确定性振动、周期振动或随机振动试验的运动特性非常特
殊,其他的试验标准不能涵盖的情况,包括不能用IEC 60068-2-27的经典冲击,或IEC 60068-2-81的冲
击响应谱,或IEC 60068-2-6的周期性正弦振动,或IEC 60068-2-64的高斯或非高斯(高峰度)宽带随机
振动来充分表征的时间历程。当然,用户也都了解长时间历程再现所用的时间历程是确定性的,而任何
一种随机振动的模拟都是用准随机来进行近似的。
此外,为了产生能够表征所需信号的时间历程,本试验方法可能会与其他方法混合使用,这种情况
下试验将十分复杂。
本试验的目的不同于IEC 60068-2-57。IEC 60068-2-57的目的主要是利用合成时间历程对瞬态振
动进行评价。而长时间历程再现试验主要是用在真实环境中测得的实际时间历程来进行耐久试验和功
能试验。它也可作为一种模拟非高斯时间历程的方法。
本文件适用于在运输或使用环境中会经历具有非常特殊性质振动的样品,例如飞机、飞船或地面车
辆中的产品。它主要用于没有包装的样品,以及带运输包装的样件,其包装作为样品本身一部分。
当然,对于带包装的样件,则将样件作为一个产品,样件连同其包装视作一个样品。对于带包装产
品的试验,本文件与GB/T 2423.43-2008结合使用。
尽管本文件主要适用于电工电子产品,但并不局限于此,也适用于其他领域的产品(参见附录A)。
本文件适用于单轴激励。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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。
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
testing-Part2-6:Tests-TestFc:Vibration(sinusoidal)]
注:GB/T 2423.10-2019 环境试验 第2部分:试验方法 试验Fc:振动(正弦)(IEC 60068-2-6:2007,IDT)
IEC 60068-2-47 环境试验 第2-47部分:试验方法 振动、冲击和类似动态试验用试件的安装
(Environmentaltesting-Part2-47:Tests-Mountingofspecimensforvibration,impactandsimilar
dynamictests)
注: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)
IEC 60068-2-64 环境试验 第2-64部分:试验方法 试验Fh:宽带随机振动和导则(Environ-
mentaltesting-Part2-64:Tests-TestFh:Vibration,broadbandrandomandguidance)
注:GB/T 2423.56-2023 环境试验 第2部分:试验方法 试验Fh:宽带随机振动和导则(IEC 60068-2-64:
2019,IDT)
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。
4 试验要求
4.1 一般要求
进行试验时,所要求的指标针对的是由功率放大器、振动激励器、夹具、样品和控制系统组成的整个
振动系统。
标准的试验方法一般由以下试验顺序组成,这些顺序应用于样品中各相互垂直的轴向:
a) 用低量级正弦激励或随机激励进行的初始振动响应检查(见8.2和A.1);
b) 用长时间历程再现进行机械载荷或应力试验;
c) 最终振动响应检查,与初始响应检查的结果进行比较,根据动态特性的变化找出可能出现的机
械失效(见8.2和8.5)。
当动态特性是已知且认为其不重要,或者在满量级试验时可收集到足够数据的情况下,有关规范可
不必在试验前后进行振动响应检查。
4.2 基本运动
有关规范应规定样品固定点的基本运动。各个固定点的运动在相位和幅值上应大体相同,且应与
激励在同一直线方向上。
4.3 横向运动
如果有关规范有要求,则应在试验前通过施加有关规范规定的正弦或随机振动来检查横向运动,或
在试验时利用两正交轴的附加监测通道来检查横向运动。
控制点上的横向运动最大值不应超过规定轴向的50%。对于尺寸大或质心高的样品,达到这一要
求可能是困难的,在此情况下,有关规范应规定采用下列中的哪种要求:
a) 超出上述给定值的任何横向运动都应记录在试验报告中;
b) 已知不会对样品造成损伤的横向运动不需监测。
4.4 安装
样品应按IEC 60068-2-47的要求安装。
4.5 测量系统
测量系统的特性应能确定控制点处给定轴向上测得的振动量级是否在试验所要求的容差范围内。
长时间历程再现的测量频率范围在高频部分要比常规的振动试验更宽。
整个测量系统包括传感器、信号调理器和数据采集与处理装置,其频率响应对测量精度有显著影
响。测量系统在该频率范围内的频率响应曲线应平坦,偏差在±5%之内。任何超出该范围的偏差应记
录于试验报告中,见A.8。
5 严酷等级
试验参数应取决于进行试验的目的和产品的实际使用条件。试验时间历程通常基于现场使用条件
下的测量数据。为了适应所使用的试验设备,可对试验时间历程进行编辑。在所进行的编辑不有损于
试验目的实现的前提下,试验参数可包含时间历程的重复次数。
6 预处理
有关规范若要求进行预处理,则应规定相应的条件。
7 初始检测和功能检测
应按有关规范的要求对样品的外观、尺寸和功能及其他进行检测。
8 试验
8.1 一般要求
试验根据有关规范规定的顺序进行,步骤如下:
a) 如果有要求,进行初始振动响应检查;
b) 以连续方式进入满量级试验前,用低量级激励进行均衡;
c) 长时间历程再现试验;
d) 如果有要求,进行最终振动响应检查。
除非有关规范另有规定,样品应依次在每一个选定试验轴上经受激励。除非有关规范另有规定,沿
着这些轴的试验顺序是不重要的。若样品对重力敏感,如水银倾斜开关,振动只能以正常工作姿态进
行,则应在有关规范中加以规定。
当带有减振器的样品需要进行不带减振器的试验时,有必要作特殊处理,见A.3和A.4,也可参考
IEC 60068-2-47。
8.2 初始振动响应检测
有关规范可能会规定在各轴向的试验前或试验前后进行振动响应检查。
当有关规范有规定时,应在所定义的频率范围内,检查样品上至少一点的动态响应。有关规范应明
确定义响应点的数目和位置。应按照有关规范规定的试验频率范围和试验量级,用正弦或随机振动进
行振动响应检查。正弦振动应参考IEC 60068-2-6,随机振动应参考IEC 60068-2-64。
关于各种方法的更多信息和优缺点,参见IEC 60068-3-8。
进行振动响应检查所选择的试验量级应使得样品的响应低于长时间历程再现试验时的响应,但又
要足够高以便测得关键频率。
当用正弦激励时,至少进行一次扫频循环。扫频范围应覆盖有关规范规定的试验频率范围,加速度
幅值≤10m/s2 或者位移幅值为±1mm,取较小者。应对振幅进行调整,以防止样品承受高于长时间
历程试验中的应力。应采用1oct/min的扫频速率来测定共振的频率和幅值。如果担心激发出结构的
完全共振,则可在感兴趣的频率范围内采用更快的扫频速率来标记共振的频率和相对幅值。在已知的
共振处可采用更低的扫频速率或来回扫频的方法进行检查,但为获得所需结果,扫频时间应限制至最
短。要避免驻留时间过长。振幅可根据需要进行调整。
在进行正弦激励时,应当知道对于非线性情况,对应最大响应的频率会在扫频过程中随着扫频方向
而变化。在进行随机激励时,非线性会影响共振的形态。对于随机和正弦激励,共振的放大倍数可能与
振动输入幅值相关。
用随机振动进行响应检查时,应注意试验时间要足够长以减小响应中随机变化带来的影响。随机
振动响应检查的频率范围应覆盖规定的试验频率范围。在最低共振频率响应峰值的-3dB带宽内应至少
有5条谱线。
当采用随机激励时,所选信号的加速度均方根值在样品上产生的应力不应超过长时间历程再现试
验时的25%。持续时间应尽可能短,但至少应足够长以保证数据分析所需要的自由度(DOF)至少达
到=120。如果在满量级试验中对共振响应进行定期观察和记录,则不需要特意安排共振检查。
有关规范若有要求,样品应在本次检查中处于工作状态。对于因样品工作而无法评定机械振动特
性的情况,应在样品非工作状态下补充进行一次振动响应检查。在这个阶段,应检查样品以确定关键频
率,并应记录在试验报告中。
对“未定义类型”的样品或包装进行振动响应检查时可能需要测量不同的信号如驱动力或速度。若
有关规范有规定,应在试验前后计算样品的机械阻抗。
注:机械阻抗和其他类似术语的定义见ISO 2041。
8.3 试验前低量级激励均衡
为了均衡信号和进行初步分析,在以规定量级进行长时间历程再现试验前,可能有必要对实际样品
进行低量级的初始激励。重要的是在这个阶段施加的加速度量级尽可能小。
初始激励允许的持续时间如下。
a) 低于规定量级的-12dB:无时间限制。
b) 规定量级的-12dB~-6dB之间:不超过规定试验时间的1.5倍。
c) 规定量级的-6dB~0dB之间:不超过规定试验时间的50%。
d) 初始激励超过规定量级-6dB的持续时间应限定在用绝对时间给出的限制范围内保持最小
值。不过,时间历程本身固有的复杂特性可能要求更长的初始激励时间。初始激励所用参数
应记录并纳入试验报告中。
e) 除非有关规范另有规定,初始激励的持续时间不应计入规定的试验时间。
8.4 样品工作的试验
如有关规范有规定,在试验过程中样品应在规定的时间间隔内工作,并应进行性能检测。
8.5 最终振动响应检查
如有关规范要求进行初始响应检查,可能需要在长时间历程再现试验完成后再进行一次振动响应
检查,以确定自初始振动响应检查后样品是否发生了变化或失效。应采用与初始响应检查相同的方
式,相同的响应点和相同的参数进行最终振动响应检查。IEC 60068-3-8给出了利用振动响应变化(如
关键频率的变化)的使用指南。如果在两次检查中得到的结果不同,有关规范应说明如何处理。
9 恢复
有时在试验后和最终检测前需要一段恢复时间让样品达到与初始检测时相同的条件,例如温度。
有关规范应规定需要恢复的条件。
10 最终检测和功能检测
应按有关规范的要求对样品的外观、尺寸和功能及其他进行检查。
有关规范应给出样品接收或拒收的判据。
对振动响应结果的评价见IEC 60068-3-8。
11 有关规范应给出的信息
当有关规范中采用本试验时,当适用时应给出下列细节,要特别注意带星号(*)的条款,因为这些
条款总是必需的。
12 试验报告应给出的信息
试验报告至少应包括以下信息。
a) 用户:名称和地址。
b) 试验室:名称和地址。
c) 试验报告标识:发布日期、唯一性编号。
d) 试验日期。
e) 试验目的:研发试验、......
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