GB/T 2423.58-2008 相关标准英文版PDF

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GB/T 2423.58-2008	594	GB/T 2423.58-2008	[PDF]天数 <=4	电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fi：振动混合模式

基本信息
标准编号	GB/T 2423.58-2008 (GB/T2423.58-2008)
中文名称	电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fi：振动混合模式
英文名称	Environmental testing for electric and electronic products - Part 2: Test methods - Test Fi: Vibration - Mixed mode
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	30,350
发布日期	2008-05-19
实施日期	2009-01-01
采用标准	IEC 60068-2-80-2005 Ed.1.0, IDT
标准依据	国家标准批准发布公告2008年第8号(总第121号)
发布机构	中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会
范围	本部分提供的试验方法, 适用于需要经受模拟复杂以及混合激励振动试验的样品。本部分的目的是要验证在经受规定的混合模式激励后, 样品在功能和/或结构上不会产生不可接受的降低。当实际环境的振动测量数据具有混合模式时, 用本方法剪裁振动环境特别适合。本部分也适用于揭示随机与正弦和/或随机混合振动应力累积效应, 以及由此导致的样品机械缺陷和规定性能的降低, 这些信息结合有关规范可评定样品的可接受性。

GB/T 2423.58-2008: 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fi：振动混合模式 GB/T 2423.58-2008 英文名称: Environmental testing for electric and electronic products - Part 2: Test methods - Test Fi: Vibration - Mixed mode 中华人民共和国国家标准 GB/T ２４２３．５８-２００８／IEC ６００６８-２-８０：２００５电工电子产品环境试验第２部分：试验方法中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布１　范围本部分提供的试验方法，适用于需要经受模拟复杂以及混合激励振动试验的样品。本部分的目的是要验证在经受规定的混合模式激励后，样品在功能和／或结构上不会产生不可接受的降低。当实际环境的振动测量数据具有混合模式时，用本方法剪裁振动环境特别适合。本部分也适用于揭示随机与正弦和／或随机混合振动应力累积效应，以及由此导致的样品机械缺陷和规定性能的降低，这些信息结合有关规范可评定样品的可接受性。在某些情况下，本试验方法也适用于验证样品的机械强度。本部分也适用于在运输或实际使用环境中可能经受随机和／或随机与确定特性组合的振动的样品，如在航空器，航天器以及运输中将被装在运输容器内，并将运输容器作为样品本身的一部分。本部分适用于电工电子产品，也适用于其他需要的领域。２　规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T ２４２３的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。４　试验要求４．１　总则这些特征适用于完整的振动试验系统，对于电动的和液压伺服的试验系统，该系统包括功放、振动台、试验加载夹具及控制系统。下述基本运动和横向运动应在试验开始前或在试验中采用控制器的附加输入监视通道进行检查。有关规范应给出检查试验量级和所用的程序。标准的试验方法由下列的试验顺序构成，并且可以用于样品的每个互相垂直的轴线上：ａ）　用低量级的正弦或随机激励进行初始振动响应检查，见５．４和９．２。ｂ）　混合模式激励作为负载或应力试验。ｃ）　最终响应检查（见９．５），与初始情况比较并找出因动态性能变化引起的可能的机械失效。但是如果样品的动态性能已知或不要求，有关规范可以放弃对响应检查的要求。４．２　控制系统控制系统需要专用控制软件包，该系统应具有对随机加随机或正弦加随机混合试验的控制和分析能力。４．３　基本运动样品各固定点应由有关规范规定，它们的运动应是大致相同的，其基本运动呈直线运动。如果运动大致相同难以实现，应采用多点控制。基本运动的特征，随机波应符合高斯分布；周期成分为正弦。４．４　横向运动应在试验前按有关规范规定的量级进行正弦或随机的横向运动检查或在试验过程中采用附加的监测通道进行横向运动检查。在检查点上沿与规定轴垂直的任一轴的每个频率点的信号值，在５００Ｈｚ以上不应超过规定的信号值；在５００Ｈｚ以下不应超过规定值的-３ｄＢ。沿与规定轴垂直的任一轴总的加速度均方根不应超过规定轴的均方根值的５０％。例如对于小样品，如果有关规范规定，横向运动容许的信号值应加以限制以保证不超过基本运动的-３ｄＢ。在某些频率上或大尺寸或高质心的样品要获得这些值是困难的。另外，有关规范规定的严酷等级有较大的动态范围时，也可能难以达到这些值。在这些情况下，有关规范应规定采取如下何种方式：ａ）　对超出上述给定值的横向运动应进行监测，并记录在报告中；ｂ）　横向运动不需监测。４．５　安装样品应按GB/T ２４２３．４３-２００８的要求安装。所有情况下，在GB/T ２４２３．４３-２００８中选择的曲线时必须先平方后乘以加速度谱密度（ASD）或直接乘以正弦振幅。４．６　测量系统测量系统的特性应能使从参考点给定轴向测得振动的实际值在试验所要求的容差范围内。整个测量系统包括传感器、信号调节器和数据采集器及数据处理器，其频率响应对测量精度有显著量系统在该频率范围内的频率响应应该平坦，并在±５％以内。５　混合模式试验要求本部分提供了随机振动与窄带随机，随机振动与正弦振动或随机振动与二者叠加组合的试验方法。窄带随机和正弦振动的成分可在有关规范规定的频率范围内扫描。混合模式试验应作下列考虑。有关规范应规定窄带随机包络是最大的谱值（ＭＡＸ）还是应把它叠加到背景谱值（ＳＵＭ）上。加速度谱可以是：ａ）　由宽带随机、窄带随机和在傅立叶（Ｆｏｕｒｉｅｒ）谱线上的正弦分量叠加的，或ｂ）　由宽带随机、窄带随机叠加和一个独立的、在频域内连续产生的正弦分量。５．１　随机振动容差５．１．１　检测点和参考点括仪器误差为±３ｄＢ。随机误差和系统误差不包括在容差内。随机误差是可以计算的。值的容许误差应在±１０％内。对参考点和虚拟参考点，这些值都是有效的。在某些频率上或大尺寸或高质心的样品要满足这些要求是困难的。在这种情况下，有关规范应规定较宽的容差。初始斜谱不应小于＋６ｄＢ／ｏｃｔ；最终斜谱应为-２４ｄＢ／ｏｃｔ或更陡。（见Ｂ．２．３）对试验的窄带随机扫频部分的容差应和宽带部分的容差相同。然而，在某些扫频速率下不能满足这个要求。因此，有关规范应对这些部分容差予以规定。５．１．２　分布参考点的瞬间加速度值应为近似正态（高斯）分布，如图２。在常规系统校准时应予以确认。有正弦波的混合模式的信号见图４。５．１．３　统计精度统计精度由统计自由度Nｄ和置信度（见图３）决定。统计自由度按下式计算：５．１．４　频率分辨率选择频率分辨率Bｅ（Ｈｚ）使加速度谱密度的实际值和示值误差最小化，频率分辨率等于数字式控制器的频率范围除以谱线数（狀）。式中：有关规范应给出频率分辨率，（参见第１３章，ｈ）项）。５．１．４．１　随机加随机应如此选择Bｅ，以使： ---有两条频率线确定了第１个窄带扫描的初始斜谱。如果给出了二个不同的值，应选择最小的Bｅ。注：在用更精确的Bｅ，导致更长的循环控制时间和更高的ＲｏＲ谱精度定义之间需要折衷。而且为了保持控制所有扫频带宽，扫频带要有更快的扫频速率就需要降低频率的分辨率。５．１．４．２　正弦加随机应如此选择Bｅ，以使： ---正弦扫频在可能的情况下选择连续。对于从一条频率线跳到下一条频率线产生正弦波的控制５．２　正弦振动容差５．２．１　参考点对正弦扫频加随机试验，通常使用数字跟踪滤波器估算正弦波幅值。跟踪滤波器通常也会降低随机部分的信号。但是正弦幅值的估算包含了正弦频率周围的随机信号分量。同样，随机信号ASD 值与正弦ｒ．ｍ．ｓ．的平方之比（下文称功率比）越大，产生的随机误差越大。减小跟踪滤波器的带宽随机引起的误差会变小。但是，跟踪滤波器带宽越窄需要平均的次数越多。当样品具有尖锐、高品质因子谐振时，更多的平均次数引起更大的偏移误差。这个偏移误差就是平均正弦幅值和实际响应值之差。正弦扫频加随机试验中正弦分量的振动容差应大于随机误差、偏移误差、控制误差和仪器误差的合成误差。５．３　控制策略５．３．１　单点或多点控制当明确或必须采用多点控制时，必须规定控制策略。有关规范应规定采用单点控制还是多点控制。如果规定采用多点控制，有关规范应规定是采用检测点信号的平均值还是将选定点的信号值（例如，最大幅值）控制在规定的量级。注：如果单点控制达不到，应采用检测点信号的多点平均或者极值控制。在这两种情况的多点控制中的控制点是虚拟参考点。采用的方法应记录在试验报告中。以下策略可供选择。５．３．１．１　平均策略在这种方法中，控制值由各检测点的信号计算。每个频率点上的控制值是从检测点的该频率点下的信号值的算术平均。并在每个频率点上将此算术平均控制值与规定的信号值进行比较。５．３．１．２　加权平均策略检测点的信号值犪１至犪狀按照１至狀加权后平均合成每个频率的控制值犪ｃ：犪ｃ＝（１×犪１＋２×犪２＋＋狀×犪狀）／（１＋２＋＋狀）（４）这种控制策略为不同检测点的信号对每个频率上的控制值贡献不同提供了可能。５．３．１．３　极值策略在这种控制方式中，合成的控制值取自由各检测点的每一条频率线测量的信号值的最大（ＭＡＸ）或５．３．２　多参考控制有关规范若有规定，可对不同的检测点或测量点规定多个参考谱或不同类型的控制变量，比如力限振动试验。５．４　振动响应检查正弦激励的要求在试验Ｆｃ（GB/T ２４２３．１０-２００８）中给出，随机激励的要求在试验Ｆｈ（GB/T ２４２３．５６-２００６）中给出。也可参见IEC ６００６８-３-８：２００３。６．１　宽带随机振动６．１．１　试验频率范围有关规范所选取的试验频率范围选择的频率限值应尽可能按照数列：１；２；５；１０；２０；５０下６．１．２　宽带加速度谱密度可能按照数列：１；２；５；１０，最低０．０１，最高１００。６．１．３　加速度谱密度曲线的形状本试验规定的加速度谱密度具有一段平直谱，参见图１。在特殊情况下，可以规定曲线形加速度谱密度，有关规范应以频率的函数的形式规定曲线的形状。不同量级及其相对应的频率范围，即间断点，应尽可能从６．１．１和６．１．２给出值中选择，另外，有关规范应规定量级间的斜率。６．１．４　持续时间有关规范规定的试验持续时间以分钟（或小时或天）计，应尽可能接近数列：１；２；５；１０；给出，容差为＋５％。６．２　窄带随机有关规范应规定叠加在背景加速度谱密度上窄带随机的数量。对每个窄带随机都应作以下规定：ａ）　窄带随机的带宽，最小值应为０．５％背景随机带宽并不超过１０％。其下限不小于２倍频率分辨率；ｂ）　扫描的起止频率；ｃ）　给出以倍频程／分钟（ｏｃｔ／ｍｉｎ）或Ｈｚ／ｓ定义的扫频速率；或给出一次扫描循环的时间；ｄ）　窄带的扫描次数或持续时间；ｅ）　以对数或线性扫描；ｆ）　每个扫描段的起始方向，向上或向下；ｈ）　对所有窄带和背景加速度谱密度值组合时，选择求和（ＳＵＭ）或者选择最大（ＭＡＸ）策略。６．３　正弦波分量有关规范应规定叠加在宽带加速度谱密度上的正弦分量的数量。应指出：ａ）　相互之间是否存在谐波关系，以及它们的相位关系；注：相位关系针对控制器的输出；加速度信号的相位关系因激振器和／或夹具及样品的传递函数而改变。ｂ）　扫频的起止频率；ｃ）　给出以ｏｃｔ／ｍｉｎ（倍频程／分钟）或Ｈｚ／ｓ定义的扫频速率；或给出一次扫频循环的时间；注：推荐按５．２．１和图５使用使用尽可能低的扫频速率。高的扫频速率将导致对正弦分量控制不够精确。ｄ）　每个正弦分量的起始方向向上或向下，开／关时间；ｅ）　对应频率下的每个正弦分量的幅值；ｆ）　正弦分量的扫频循环的次数或试验持续时间；ｇ）　以对数或线性扫频；ｈ）　定频正弦的频率；ｉ）　定频正弦的幅值。在某些情况下，正弦是以定频形式出现，此时６．３的ｂ）、ｃ）、ｄ）、ｆ）和ｇ）的参数不需要规定。有关规范应规定采用哪一种方法。７　预处理有关规范应要求预处理，并规定条件。８　初始测量有关规范应要求对样品进行外观、尺寸和功能检查以及规范规定的其他检查。９　试验９．１　总则试验按有关规范规定的顺序进行。不同的步骤如下： ---如有规定，进行初始振动响应检查； ---试验前为均衡而进行低量级激励； ---混合模式振动试验； ---如有规定，进行最终振动响应检查。除有关规范另有规定，样品应依次在各优选轴上进行激励。除有关规范另有规定，受试轴的顺序并不重要。如果样品只能以常规工作状态经受试验，应在有关程序中加以规定。在参考点上每个频率的控制值，当采用单点控制时应来自单个检测点；当采用多点控制时应来自多个检测点。对后一种情况，有关规范应规定下列中哪个： ---每个检测点信号的平均值（平均控制）； ---检测点上信......

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