正弦振动试验和随机振动试验的区分
振动试验分类(正弦 随机 冲击 冲击响应谱 随机加随机 路谱仿真 瞬态冲击 振动台振动试验)
振动试验分类北京西科远洋机电设备有限公司 Jeff.jiang振动试验根据模拟振动环境的不同输出不同的激励波形,根据激励波形的不同振动试验可分为:1.正弦扫频试验正弦试验是最早的振动试验,传统的扫频正弦试验通过改变信号的频率、相位和幅值来实现。
正弦试验通过正弦信号发生器改变信号的频率和幅值,控制试件在频率范围内按要求振动。
正弦扫频试验在研究结构的共振峰特性时是尤为有效的。
结构共振点上会激发出很高的响应,在共振点实行定频振动,是疲劳试验的有效手段。
美国迪飞DP SignalStar 与 北京西科 Standard 2x 正弦试验的最重要特点是使用跟踪滤波器技术,使用固定的或者比例带宽的高品质数字跟踪滤波器可以确保在存在环境噪声的情况下仍然能精确地测量和控制正弦试验。
2.谐振搜索和驻留试验谐振搜索和驻留试验,首先通过正弦扫频获取评估谐振特征的传递函数,输入频率范围、幅值阈值和最低Q值(尖锐度)参数用于判断哪些模态会被评估为谐振峰。
谐振搜索和驻留在很多机械结构的疲劳试验中非常有效。
谐振搜索和驻留自动侦测谐振峰的偏移,并自动调整正弦激励信号的频率来跟踪谐振峰的偏移。
跟踪驻留试验在高周期关键部件如涡轮机叶片和汽车曲轴的疲劳试验中非常常见。
美国迪飞DP SignalStar 与 北京西科 Standard 2x谐振搜索和驻留主要集中在结构疲劳试验上。
疲劳试验中会自动跟踪谐振峰的偏移来驻留激励,同时可以限制幅值和频率的偏离度来终止试验。
3.多正弦试验疲劳试验时,如汽车厂商的发动机部件试验,多个频率的正弦同步扫频可以大大减少试验时间。
在德国汽车制造商组织的推动下,该方法目前正越来越广泛地为其他谐波试验所应用。
依据一家知名的德国汽车制造商的要求。
多频率正弦试验已经发展为汽车发动机组件可靠性试验的一个重要方法。
这一试验方法的目的是在不影响试验效果的前提下降低试验时间和开发成本。
DP的SignalStar多频率正弦控制软件减少了试验时间,且不牺牲试验控制精度和试验效果。
汽车零件振动试验方法
汽车零件振动试验方法
汽车零件振动试验方法通常有以下几种:
1. 正弦振动试验:在特定频率下对汽车零件进行正弦振动,以模拟实际使用环境中的振动情况。
通常使用振动台或振动器来产生振动,并使用加速度计或位移传感器来测量振动参数。
2. 随机振动试验:通过在特定频率范围内产生随机振动信号,以模拟实际使用环境中的随机振动情况。
通常使用振动台或振动器来产生振动信号,并使用加速度计或位移传感器来测量振动参数。
3. 冲击振动试验:通过施加冲击或冲击负载来模拟实际使用环境中的冲击振动情况。
通常使用冲击台或冲击器来产生冲击负载,并使用加速度计或位移传感器来测量振动参数。
4. 路面模拟试验:将汽车零件安装在路面模拟装置上,通过模拟不同路况下的振动,以评估零件的耐久性和可靠性。
通常使用液压或气压系统来模拟路面振动,并使用加速度计或位移传感器来测量振动参数。
这些试验方法可以根据具体的需求和试验目的进行选择和组合使用,以评估汽车零件在振动环境下的性能和可靠性。
振动试验,MIL-STD-810G,GJB150A.16-2009
振动试验:GRGT陈工T185********;E020-********;L chenlw@实验室地点:广州、武汉、无锡、成都、西安、北京、天津、深圳、长沙、郑州(CNAS)MIL-STD-810G是美国军工标准,国内对应的标准为GJB-150A-2009,该标准涉及的是军工设备的环境试验。
振动试验是指评定产品在预期的使用环境中抗振能力而对受振动的实物或模型进行的试验。
根据施加的振动载荷的类型把振动试验分为正弦振动试验和随机振动试验两种。
正弦振动试验包括定额振动试验和扫描正弦振动试验。
扫描振动试验要求振动频率按一定规律变化,如线性变化或指数规律变化。
振动试验主要是环境模拟,试验参数为频率范围、振动幅值和试验持续时间。
振动对产品的影响有:结构损坏,如结构变形、产品裂纹或断裂;产品功能失效或性能超差,如接触不良、继电器误动作等,这种破坏不属于永久性破坏,因为一旦振动减小或停止,工作就能恢复正常;工艺性破坏,如螺钉或连接件松动、脱焊。
从振动试验技术发展趋势看,将采用多点控制技术、多台联合激动技术。
本试验是模拟产品在运输、安装及使用环境下所遭遇到的各种振动环境影响,用来确定产品是否能承受各种环境振动的能力。
正弦振动是实验室中经常采用的试验方法,以模拟旋转、脉动、震荡(在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的)所产生的振动以及产品结构共振频率分析和共振点驻留验证为主,其又分为扫频振动和定频振动两种,其严苛程度取决于频率范围、振幅值、试验持续时间。
随机振动则以模拟产品整体性结构耐震强度评估以及在包装状态下的运送环境,其严苛程度取决于频率范围、GRMS、试验持续时间和轴向。
广州广电计量检测股份有限公司(简称GRGT)始建于1964年,GRGT传承军工企业的精工技术,为通讯、电力、汽车、航空、石化、水利、航运、电子电器、机电、军工、国防等多个行业和领域的供应链上下游,提供仪器计量校准、环境与可靠性测试、电磁兼容检测、产品安全检测、化学分析、环境监测、产品认证、计量检测技术咨询培训等一站式服务。
震动测试
1
wo fo
3
……………………………………公式(15)
wo—为下限频率(fo)处的 PSD 值(g /Hz) 设: fo=10Hz wo=0.14g /Hz
f2 f1
A1 + A2 + A3 (g)…………………………公式(13-1)
fa=10Hz fb=20Hz f1=1000Hz f2=2000Hz
设:w=wb=w1=0.2g2/Hz
wa→wb 谱斜率为 3dB,w1→w2 谱斜率为-6dB
m +1 1+1 wb f b f a 0.2 × 20 10 1 − 利用升谱公式计算得:A1= 1 = − = 1 .5 m +1 fb 1+1 20
wb = 3dB wa
所以 wa=0.1g2/Hz
又由于 f1 的 w1 降至 f2 的 w2 处,斜率是-6dB/oct,而 w1=0.2g2/Hz 10 lg
w2 = −6dB w1
所以 w2=0.05g2/Hz A2 A3)和两个三角形(A4 A5) ,再分别求出各几何形的面积,
将功率谱密度曲线划分成三个长方形(A1 则 A1=wa×(fb-fa)=0.1×(20-10)=1 A2=w×(f1-fb)=0.2×(1000-20)=196
式中: S1—扫描时间(s 或 min) fH-fL—扫描宽带,其中 fH 为上限频率,fL 为下限频率(Hz) V1—扫描速率(Hz/min 或 Hz/s) 4.2 对数扫频: 4.2.1 倍频程的计算公式
fH fL ……………………………………公式(9) n= Lg 2 Lg
式中:n—倍频程(oct) fH—上限频率(Hz) fL—下限频率(Hz) 4.2.2 扫描速率计算公式
锂电池振动试验标准
锂电池振动试验标准锂电池作为一种重要的电池类型,广泛应用于移动电子设备、电动汽车和储能系统等领域。
然而,由于其特殊的化学性质和结构特点,锂电池在振动环境下容易受到损坏,因此需要进行振动试验以验证其安全性和可靠性。
本文将介绍锂电池振动试验的标准及相关内容。
首先,锂电池振动试验的标准主要包括国际电工委员会(IEC)、国际标准化组织(ISO)和中国国家标准等相关标准。
这些标准涵盖了锂电池在不同振动条件下的试验方法、试验设备、试验参数、试验程序和试验结果评定等内容。
其中,IEC 62133、ISO 16750和GB/T 31485等标准是锂电池振动试验的重要参考依据。
其次,锂电池振动试验的内容主要包括正弦振动试验和随机振动试验。
正弦振动试验是指在正弦波振动条件下对锂电池进行试验,主要用于评定锂电池在固定频率和幅值下的振动耐受能力;随机振动试验是指在随机振动条件下对锂电池进行试验,主要用于模拟锂电池在实际使用环境中的振动情况。
这些试验内容旨在验证锂电池在振动环境下的安全性和可靠性。
另外,锂电池振动试验的参数设置是关键的一步。
在进行试验前,需要确定振动频率、加速度、持续时间、振动方向和振动模式等参数,以确保试验能够真实地模拟锂电池在实际使用环境中的振动情况。
同时,还需要根据不同类型和用途的锂电池,设置相应的试验参数,以保证试验结果的准确性和可靠性。
最后,锂电池振动试验的结果评定是试验的关键环节。
根据相关标准的要求,需要对试验后的锂电池进行外观检查、电性能测试和安全性评定等,以判断锂电池在振动环境下的性能表现和安全可靠性。
同时,还需要对试验结果进行分析和总结,为锂电池的设计改进和产品质量控制提供参考依据。
综上所述,锂电池振动试验是验证锂电池安全性和可靠性的重要手段,相关标准和试验内容对于保证锂电池产品质量和安全性具有重要意义。
只有严格按照标准要求进行试验,才能有效地评定锂电池在振动环境下的性能和安全可靠性,为锂电池的应用和推广提供有力支持。
航天器结构正弦振动、随机振动、噪声响应仿真分析
际上是随机变量的能量分布,均方根值 rms (RMS)是随机
变量的标准方差。
PSD:反应不同频率处的振动能量大小,功率谱密度曲线下的面积是随机变量总 响应的方差值; RMS:将功率谱密度曲线下面积开根号即为均方根值。
八、航天器结构仿真分析
5. 随机振动分析
➢ 基本假设
(1)子系统间的耦合是线性的、保守的; (2)能量流是在所研究频带内各相似共振模态之间流动的; (3)对于一个指定的子系统,振子群所受的宽带随机激励在统计上 是无关的; (4)子系统的能量平均分配到频率带宽的所有共振模态上; (5)各子系统之间存在互易性; (6)任何两个子系统间的功率流正比于其间平均模态能量之差。
的自由度
M yy
M
T yb
M M
yb bb
xy xb
C C
yy T yb
C yb xy
Cbb
xb
K K
yy T yb
K yb
K
bb
Kxr
Fy Fb
八、航天器结构仿真分析
5. 随机振动分析
M yy xy Cyy xy K yy xy M yb xb C yb xb K yb xb Feq
随机振动响应的最大响应幅值可以理解为三倍均方根值 3 rms, 因为在99.73%的时间内,响应的瞬态值位于 3 rms 和+3 rms
之间,基本覆盖了随机振动接近100%的时间。
八、航天器结构仿真分析
5. 随机振动分析
用3σ原则去校核强度,如不满足强度要求,必要时可将输入的 加速度功率谱密度曲线在敏感频率处下凹;
八、航天器结构仿真分析
1. 正弦振动分析 2. 随机振动分析 3. 噪声响应分析
振动试验技术资料和数据处理和分析方法
振动试验技术和数据处理和分析方法振动试验是指评定产品在预期的使用环境中抗振力量而对受振动的实物或模型进展的试验。
依据施加的振动载荷的类型把振动试验分为正弦振动试验和随机振动试验两种。
正弦振动试验包括定额振动试验和扫描正弦振动试验。
扫描振动试验要求振动频率按肯定规律变化,如线性变化或指数规律变化。
振动试验主要是环境模拟,试验参数为频率范围、振动幅值和试验持续时间。
振动对产品的影响有:构造损坏,如构造变形、产品裂纹或断裂;产品功能失效或性能超差,如接触不良、继电器误动作等,这种破坏不属于永久性破坏,由于一旦振动减小或停顿,工作就能恢复正常;工艺性破坏,如螺钉或连接件松动、脱焊。
从振动试验技术进展趋势看,将承受多点掌握技术、多台联合感动技术。
简介振动试验是仿真产品在运输、安装及使用环境中所患病到的各种振动环境影响,本试验是模拟产品在运输、安装及使用环境下所患病到的各种振动环境影响,用来确定产品是否能承受各种环境振动的力量。
振动试验是评定元器件、零部件及整机在预期的运输及使用环境中的抵抗力量。
最常使用振动方式可分为正弦振动及随机振动两种。
正弦振动是试验室中常常承受的试验方法,以模拟旋转、脉动、震荡(在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所消灭的)所产生的振动以及产品构造共振频率分析和共振点驻留验证为主,其又分为扫频振动和定频振动两种,其严苛程度取决于频率范围、振幅值、试验持续时间。
随机振动则以模拟产品整体性构造耐震强度评估以及在包装状态下的运送环境,其严苛程度取决于频率范围、GRMS、试验持续时间和轴向。
振动又分为正弦振动、随机振动、复合振动、扫描振动、定频振动。
描述振动的主要参数有:振幅、速度、加速度。
振动试验包括响应测量、动态特性参量测定、载荷识别以及振动环境试验等内容。
响应测量主要是振级的测量。
为了检验机器、构造或其零部件的运行品质、安全牢靠性以及确定环境振动条件,必需在各种实际工况下,对振动系统的各个选定点和选定方向进展振动量级的测定,并记录振动量值同时间变化的关系(称为时间历程)。
振动试验分类
一、按试验目的分类每个振动试验均有自己试验的目的,按振动试验的目可分为:1)环境适应性试验环境适应性试验的目的是选用试件未来可能承受的振动环境去激励试件,检验其对环境的适应性。
目前,航空航天中使用的机载(箭载)仪器和设备,大部分必须进行此项试验,以便评估其性能是否满足要求。
此类试验的最大特点是振动条件越接近真实环境越好。
2)动力学强度试验动力学强度试验的目的是考核试件结构的动强度,检验在给定的试验条件下试件是否会产生疲劳破坏。
这类试验的试件大部分是结构件,试验时间较长。
试验条件,一般应从实际振动环境中选取。
3)动力特性试验动力特性试验的目的是用试验的方法测出试件的动特性参数,如振型、频率、阻尼等。
此类振动试验的特点是激振力可以很小,激振力与实际振动环境无关。
但必须选好激振点的位置,而测试点要很多,测出足够多的数据才能得出准确的参数。
4)其它目的的振动试验有些振动试验与上述目的不同,如振动筛选试验,其目的是对生产线上的元件、组件、进行振动筛选,找出工艺生产中的薄弱环节,剔除低质量的产品从而提高整个产品的可靠性。
又如消除大型铸件残余应力的振动试验,在大型铸件上装一机械式激振器激振铸件,使铸件的残余应力很快消除。
这些试验的振动条件通常与产品任务环境无关。
二、按试验所加载荷性质分类很多振动试验要根据实际环境给试件加振,按所加载荷的性质可分为:1)正弦振动试验此类试验给试件施加的振动是正弦振动,可以是定频正弦振动试验也可以是扫频正弦振动试验。
2)随机振动试验给试件施加随机振动的试验叫随机振动试验,按随机振动的频带宽度分为宽带随机试验和窄带随机试验。
给试件施加的载荷既有随机又有正弦的振动试验叫混合型振动试验。
一般是宽带随机的背景上加一个或几个正弦信号(如飞机的炮振试验和直升飞机的振动试验等),这些正弦信号的频率可以是固定的也可以是变化的(即扫频);另一种是宽带随机背景上加一个或几个窄带随机信号,窄带随机的中心频率可以是固定的,也可以变化(扫频);还有宽带随机背景上加正弦信号又加窄带随机信号。
振动试验基本知识
专业知识1、振动试验基本知识1.1 振动试验方法试验方法包括试验目的,一般说明、试验要求、严酷等级及试验程序等几个主要部分。
为了完成试验程序中规定的试验,在振动试验方法中又规定了“正弦振动试验”和“随机振动试验”两种型式的试验方法。
正弦振动试验正弦振动试验控制的参数主要是两个,即频率和幅值。
依照频率变和不变分为定频和扫频两种。
定频试验主要用于:a)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。
b)耐予定频率处理:在已知产品使用环境条件振动频率时,可采用耐予定频率的振动试验,其目的还是为考核产品在予定危险频率下承受振动的能力。
扫频试验主要用于:●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。
●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。
●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。
随机振动试验随机振动试验按实际环境要求有以下几种类型:宽带随机振动试验、窄带随机振动试验、宽带随机加上一个或数个正弦信号、宽带随机加上一个或数个窄带随机。
前两种是随机试验,后两种是混合型也可以归入随机试验。
电动振动台的工作原理是基于载流导体在磁场中受到电磁力作用的安培定律。
1.2 机械环境试验方法标准电工电子产品环境试验国家标准汇编(第二版)2001年4月汇编中汇集了截止目前我国正式发布实施的环境试验方面的国家标准72项,其中有近50项不同程度地采用IEC标准,内容包括:总则、名词术语、各种试验方法、试验导则及环境参数测量方法标准。
其中常用的机械环境试验方法标准:(1)GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击(2)GB/T 2423.6-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Eb和导则:碰撞(3)GB/T 2423.7-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ec和导则:倾跌与翻倒(主要用于设备型产品)(4)GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ed和导则:自由跌落(5)GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)(6)GB/T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fd:宽频带随机振动——一般要求(7)GB/T 2423.12-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fda:宽频带随机振动——高再现性(8)GB/T 2423.13-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fdb:宽频带随机振动——中再现性(9)GB/T 2423.14-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fdc:宽频带随机振动——低再现性(10)GB/T 2423.15-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ga和导则:稳态加速度(11)GB/T 2423.22-1986 电工电子产品基本环境试验规程温度(低温、高温)和振动(正弦)综合试验导则(12)GB/T 2423.24-1995 电工电子产品环境试验温度(低温、高温)/低气压/振动(正弦)综合试验导则GJB150.1~150.20-86 军用设备环境试验方法标准中共包括1个总则和19个试验方法,以美国军用标准MIL-STD-810C或810D为依据制订,其中涉及机械环境试验的是:(1)GJB150.15-86 军用设备环境试验方法加速度试验(2)GJB150.16-86 军用设备环境试验方法振动试验(3)GJB150.17-86 军用设备环境试验方法噪声试验(4)GJB150.18-86 军用设备环境试验方法冲击试验(5)GJB150.20-86 军用设备环境试验方法飞机炮振试验依据MIL-STD-810F修订的GJB150即将颁布。
振动测试必须知道的27个基本常识
振动测试必须知道的27个基本常识振动测试必须知道的常识1、什么是振动振动是机械系统中运动量(位移,速度和加速度)的振荡现象。
2、振动实验的目的振动试验的目的是模拟一连串振动现象,测试产品在寿命周期中,是否能承受运输或使用过程的振动环境的考验,也能确定产品设计和功能的要求标准。
振动试验的精义在于确认产品的可靠性及提前将不良品在出厂前筛检出来,并评估其不良品的失效分析使其成为高水平,高可靠性的产品。
3、振动分几种振动分确定性振动和随机振动两种。
4、什么是正弦振动能用一项正弦函数表达式表达其运动规律的周期运动。
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。
5、正弦振动的目的正弦振动试验的目的是在试验室内模拟电工电子产品在运输、储存、使用过程中所遭受的振动及其影响,并考核其适应性。
6、正弦振动的试验条件正弦振动试验的验条件(严酷等级)由振动频率范围、振动量、试验持续时间(次数)共同确定。
7、什么是振动频率范围振动频率范围表示振动试验由某个频率点到某个频率点进行往复扫频。
例如:试验频率范围5-50Hz,表示由5Hz到50Hz进行往复扫频。
8、什么是频率频率:每秒振动的次数.单位:Hz。
9、什么是振动量振动量:通常通过加速度、速度和位移来表示。
加速度:表示速度对时间倒数的矢量。
加速度单位:g或m/s2速度:在数值上等于单位时间内通过的路程位移:表示物体相对于某参考系位置变化的矢量。
位移单位:mm10、什么是试验持续时间振动时间表示整个试验所需时间,次数表示整个试验所需扫频循环次数。
11、什么是扫频循环扫频循环:在规定的频率范围内往返扫描一次:例如:5Hz→50Hz→5Hz,从5Hz扫描到50Hz后再扫描到5Hz。
12、什么是重力加速度重力加速度:物体在地球表面由于重力作用所产生的加速度。
1gn=10m/s2(GB/T 2422-1995 电工电子产品环境试验术语)13、扫描方式分几种线性扫描: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。
振动试验分析
振动试验分析作者:徐杨坤来源:《科教导刊·电子版》2020年第07期摘要本文介绍了正弦振动和随机试验的试验方法,试验目的、夹具要求、专业术语和试验具体实施方法等。
关键词正弦振动随机振动振动夹具中图分类号:TB936 文献标识码:A0概述电子产品在实际运输,使用过程中不可避免的会遇到振动碰撞的情况。
所以在产品研发和验收工作中都会考虑产品进行振动试验。
目前单向振动试验主要分随机振动和正弦振动两种。
本文主要介绍振动试验的两种试验方法和具体振动过程中的注意事项。
1专业术语传感器的安装对试验来说很重要,这里重点介绍关于传感器安装的专业术语。
固定点:样品与夹具或振动台面的连接点,通常是使用中固定样品的点。
(如果是实际安装结构的一部分作夹具使用,则取安装结构和振动台面接触的部分作固定点,而不取样品和振动台面接触的部分作固定点。
当样品是带包装的产品时,样品与振动台接触表面可视为固定点)检查点:位于夹具、振动台或样品上,尽量靠近固定点,且在任何情况下都要与固定点严格刚性连接。
试验的要求是通过若干检查点来保证的。
控制点:从检查点中选出的点,其信号用于试验控制,以满足本部分的要求。
单点控制: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控制的方法。
多点控制:采用来自各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或采用比较技术来处理,根据按有关规范来决定)2振动的种类随机振动是一种规律显示出相当的随机性而不能用确定性的函数来表达,只能用概率和统计的方法来描述的振动。
比如路面凹凸不平使行驶的汽车产生随机振动,水浪使船产生的随机振动,地震对结构产生的随机振动等等。
随机振动在实际运用过程中通常用于产品识别应力累积效应和特定功能的退化。
正弦振动分定频振动和扫频振动两种试验。
定频振动是一种振动频率始终不变的正弦振动,一般模拟转速固定的旋转机械引起的振动,或者结构固有频率处的振动。
扫频试验是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。
震动测试(Vibration test)的目的、分类和标准条件
震动测试(Vibration test)的目的、分类和标准条件震动测试(Vibration test)的目的是模拟产品在运输(Transportation)、安装(Installation)及使用(Use)环境中所遭遇到的各种振动环境影响,藉此试验来判定产品是否能忍受各种环境振动的能力,对于汽车电子之耐震动能力评估更为重要,可以测试零部件是否安装到位,PCBA 上面的零部件是否有虚汗、冷焊等。
震动测试的分类最常使用振动方式可分为正弦振动(Sine vibration)及随机振动(Random vibration)两种。
正弦振动(Sine Vibration)以模拟海运、船舰使用设备耐震能力验证以及产品结构共振频率分析(Resonance Search)和共振点驻留(Resonance Dwell)验证为主;随机振动(Random Vibration)则以产品整体性结构耐震强度评估以及在包装状态下之运送环境模拟。
在系统/模块产品类之规范引用上美系客户大都采用ASTM、ISTA或MIL等为验证方法,日本及欧洲客户则习惯以EN、IEC、ETSI、JIS等为验证方法。
对于质量轻且小的IC零组件则以高频振动为主要测试条件,规范应用上则以MIL为主要规范。
震动测试的作用1.结构的强度2.结合物的松脱3.保护材料的磨损4.零部件的破损5.电子组件的接触不良6.电路短路及断续不稳7.各零件之标准值偏移8.提早将不良件筛检9.找寻零件、结构、包装与运送过程间之共振关系震动测试常见标准1.GJB128A-97 《半导体分立器件试验方法》2.GJB150.16-86《军用设备环境试验方法震动测试》-STD-810F《环境工程考虑与实验室试验》4.GJB367.2-87《军用通信设备通用技术条件》5.GJB360A-96 电子及电气元件试验方法方法214随机震动测试-STD-202F《电子及电气元件试验方法》7.GJB367A-2001《军用通信设备通用规范》4.7.38 振动8.GJB4.7-83《舰船电子设备环境试验震动测试》9.GJB548A-96 《微电子器件试验方法和程序》-STD-883D 《微电子器件试验方法和程序》11.GB/T2423.10-1995《电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)》12.GB/T2423.11-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法:试验Fd:宽频带随机振动—-一般要求13.GB/T2423.12-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fda:宽频带随机振动-- 高再现性14.GB/T2423.13-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fdb:宽频带随机振动-- 中再现性15.GB/T2423.14-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fdc:宽频带随机振动-- 低再现性16.SJ/T 10325-92《汽车收放机环境试验要求和试验方法》5.1 扫频振动(正弦)试验17.GB/T13543-92《数字通信设备环境试验方法》18.RTCA/DO-160E 机载设备环境条件和试验方法。
振动测试常见小知识
振动测试常见小知识问答1 什么是振动?振动是机械系统中运动量(位移,速度和加速度)的振荡现象。
2 振动的目的?振动试验的目的是模拟一连串振动现象,测试产品在寿命周期中,是否能承受运输或使用过程的振动环境的考验,也能确定产品设计和功能的要求标准。
振动试验的精义在于确认产品的可靠性及提前将不良品在出厂前筛检出来,并评估其不良品的失效分析使其成为高水平,高可靠性的产品。
3.振动分几种?振动分正弦振动和随机振动两种。
4.什么是正弦振动?能用一项正弦函数表达式表达其运动规律的周期运动。
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。
5.正弦振动的目的?正弦振动试验的目的是在试验室内模拟电工电子产品在运输、储存、使用过程中所遭受的振动及其影响,并考核其适应性。
6.正弦振动的试验条件由什么确定?正弦振动试验的验条件(严酷等级)由振动频率范围、振动量、试验持续时间(次数)共同确定.7.什么是振动频率范围?振动频率范围表示振动试验由某个频率点到某个频率点进行往复扫频。
例如:试验频率范围5-50Hz ,表示由5Hz 到50Hz 进行往复扫频。
8.什么是频率?频率:每秒振动的次数.单位:Hz。
9.什么是振动量?振动量:通常通过加速度和位移来表示. 加速度:表示速度对时间倒数的矢量。
加速度单位:gn 或m/s2 位移:表示物体相对于某参考系位置变化的矢量。
位移单位:mm10.什么是试验持续时间(次数)?振动时间表示整个试验所需时间, 次数表示整个试验所需扫频循环次数11.什么是扫频循环?扫频循环:在规定的频率范围内往返扫描一次:例如:5Hz T 50Hz T5Hz,从5Hz扫描到50Hz后再扫描到5Hz。
12. 什么是重力加速度?重力加速度:物体在地球表面由于重力作用所产生的加速度。
1gn=10m/s2 ( GB/T 2422-1995电工电子产品环境试验术语)13. 扫描方式(sweep mode)分几种?线性扫描: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,扫描率可以是oct/min ,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 14. 什么是扫描速度 (sweep speed)?分几种?扫描速度(sweep speed)指从最低频率扫描到最高频率的速度 .1) oct/min:多少倍频程每分钟.例:1oct/min,5Hz 到 10Hz 需 1 分钟,10Hz 到 20Hz 需 1 分钟。
卫星随机振动试验方法
卫星随机振动试验方法
卫星随机振动试验一般包括正弦振动试验与随机振动试验。
正弦振动试验指的是试验时输入的载荷以正弦函数的方式随时间变化,随机振动试验输入的载荷以随机函数的形式随时间变化。
卫星随机振动试验的一般步骤如下:
1. 完成卫星与振动台的安装、调试,并完成试验测点确认后,先进行正弦扫频试验,再进行小量级的随机振动摸底试验,通过摸底试验确定卫星的共振频段及响应放大情况;
2. 对于相对输入功率谱密度放大较大的频段,并兼顾运载的频率约束要求,进行下凹处理,确定试验条件,估算试验振动台的位移情况,对于达到或超过试验台额定位移行程90%的频段,进一步进行下凹处理,保证试验设备安全;
3. 确定试验输入条件后,进行随机振动满振试验,试验完成后检查试验各测点振动响应曲线,并进行卫星状态确认;
4. 进行正弦扫频试验,试验条件同步骤一,并比较两次扫频试验各测点的响应曲线一致性;
5. 转换试验振动台或卫星方向,重复上述步骤完成剩余方向试验直至试验结束。
正弦振动试验和随机振动试验的区分
正弦振动试验和随机振动试验的区分什么产品要做正弦振动?什么产品要做随机振动?在筛选实验中,在同种振动量级和同样时间条件下,是不是随机振动对所有的产品的筛选度都比正弦振动要大。
简单的说, 正弦振动的振动在于找出产品设计或包装设计的脆弱点, 看在哪一个具体的频率点响应最大. 就是所谓的共振点.(Resonant Frequency, Natural Frequency).找到共振点后在该共振点作驻留测试.(10 min.dwell or more), 确定产品能否承受共振带来的影响. 在做package design的时候,要尽量避开该频率点.随机振动要根据不同的运输方式来确定psd level;可参考astm, mil-std810,ista或IEC68;随机振动与正弦振动的区别,正弦振动在任意一瞬间只包含一种频率的振动,而随机振动在任意一瞬间包含频谱范围内的各种频率的振动,这些频率能量的大小按照规定的谱图分布。
如下图所示:对于正弦振动峰值=1.4倍的有效值;对于随机振动峰值=3倍的有效值.余下几个问题,我自己都不是很清楚!望大虾们出手!正弦振动是一种确定性的振动,其任一时刻的状态是可以计算得到的,而且是一个确定的数值。
随机振动的是一种非确定性的振动,预选是不可能确定物体上某一时刻的运动瞬时值,只服从统计规律。
由于随机振动包涵频谱内所有的频率,所以样品上的共振点会同时激发并可能相互影响,所以试验比同量级的正弦试验严酷理论上,随机振动加速度的峰值可能是其总均方根值的任意倍,但在实现中不可能,一般标准要求其峰值不得少于总均方根值的3倍;一般情况是随机振动可发现更可的问题,因为随机振动同一时间里面包括了很长的频率范围,而正弦振动一个时间里面只有一个频率,但有时也有例外,当产品的机构的脆弱点刚刚好频率与正弦振动频率相近,正弦(定频或长扫频速度很慢的振动)有时也可发现问题,但实际上这种问题, 在实际应用的过程中一般不会发现,随机振动也可以为找共振点吧,记得以前做振动试验的时候,使用随机方式,坐在那里看着.看哪个频率下振动幅度大,记下这个频率后,使用定频方式来做振动!其实大部分现实世界中的振动多是随机振动,除了像回转机械之类所产生的振动以外。
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正弦振动试验和随机振
动试验的区分
Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
正弦振动试验和随机振动试验的区分
什么产品要做正弦振动什么产品要做随机振动在筛选实验中,在同种振动量级和同样时间条件下,是不是随机振动对所有的产品的筛选度都比正弦振动要大。
简单的说, 正弦振动的振动在于找出产品设计或包装设计的脆弱点, 看在哪一个具体的频率点响应最大. 就是所谓的共振点.(Resonant Frequency, Natural Frequency).找到共振点后在该共振点作驻留测试.(10 or more), 确定产品能否承受共振带来的影响. 在做package design的时候,要尽量避开该频率点.随机振动要根据不同的运输方式来确定psd level;可参考astm, mil-std810,ista或IEC68;随机振动与正弦振动的区别,正弦振动在任意一瞬间只包含一种频率的振动,而随机振动在任意一瞬间包含频谱范围内的各种频率的振动,这些频率能量的大小按照规定的谱图分布。
如下图所示:对于正弦振动峰值=倍的有效值;对于随机振动峰值=3倍的有效值.
余下几个问题,我自己都不是很清楚!望大虾们出手!正弦振动是一种确定性的振动,其任一时刻的状态是可以计算得到的,而且是一个确定的数值。
随机振动的是一种非确定性的振动,预选是不可能确定物体上某一时刻的运动瞬时值,只服从统计规律。
由于随机振动包涵频谱内所有的频率,所以样品上的共振点会同时激发并可能相互影响,所以试验比同量级的正弦试验严酷理论上,随机振动加速度的峰值可能是其总均方根值的任意倍,但在实现中不可能,一般标准要求其峰值不得少于总均方根值的3倍;一般情况是随机振动可发现更可的问题,因为随机振动同一时间里面包括了很长的频率范围,而正弦振动一个时间里面只有一个频率,但有时也有例外,当产品的机构的脆弱点刚刚好频率与正弦振动频率相近,正弦(定频或长扫频速度很慢的振动)有时也可发现问题,但实际上这种问题, 在实际应用的过程中一般不会发现,随机振动也可以为找共振点吧,记得以前做振动试验的时候,使用随机方式,坐在那里看着.看哪个频率下振动幅度大,记下这个频率后,使用定频方式来做振动!其实大部分现实世界中的振动多是随机振动,除了像回转机械之类所产生的振动以外。
正弦振动试验有三
种程序:共振搜寻、正弦扫描、与共振驻留。
其中共振搜寻与共振驻留以测试结构与外在振动环境有共振频率时的强度,正弦扫描则是考虑共振频率以外的振动环境能量对产品的影响。
早期(80年代)因为试验技术的关系,大部分振动都是以正弦振动试验为主。
后来计算机数字技术发达与普及之后,随机数据产生器(RandomNumber Generator)非常成熟可靠,因此近年来所有有关振动的标准,例如MIL-STD-810,IEC-60068,大多采随机振动来验证产品的耐振能力。
一般而言,正弦振动以解决结构局部(Local)耐振能力(以受力Force为主),因为它是一个频率一个频率的处理振动问题;随机振动则结构整体(Globle)耐振能力(以能量Energy为主),从整个频率范围的总振动能量处理振动问题。
在应用上,若是在设计初期为了寻找设计产品的结构特性(如自然频率、阻尼系数等)正弦振动可以有较好的结果,但是从验证产品实际应用时的耐振能力而言,随机振动是比较接近现实世界的振动情形。
正弦振动看共振就像你在听收音机一样,试验时一般是以低G值(例如1g)出力,由低频往高频依照一定频率变化速率(扫描率)慢慢增加,当振动机出力的频率与试件的自然频率耦合时,若你在试件上贴有加速仪,你可以从示波器上看到振动值(振幅)增大的反应,此时示波器或信号分析仪对应的频率就是试件的自然频率或共振频率,就像你的收音机收到固定电台的声音,表示你接到那个电台的频率一样。
手机接到信号也是频率共振的例子。
一般结构对于振动力源的反应有一定的时间,低频反应慢、高频反应快。
这就是为什么正弦扫描时采用的对数扫描率的原因。
太快可能结构未能及时反应,信号微弱无法辨识,当然太慢也就没有意义了,徒然浪费时间而已。
简户仪器公司专注和专业制造低频震动试验机,主要为正弦振动试验机,目前正在研发随机震动试验台。
望有需求客户前来咨询,也欢迎同行共同探讨。