振动试验是模拟产品在运输、使用等环境下受到的振动影响,用来检测产品能不能扛得住这些振动、会不会坏的一种测试方法 。它主要是为了在产品出厂前发现设计弱点,确保东西运到目的地或者用了一段时间后还能正常工作 。百科
主要分哪几种类型
振动试验按照振动的规律和目的,主要可以分为以下几种常见类型:
正弦振动试验:
这是最基础的方法,振动台按固定的频率或按规律变化的频率(扫频)来回运动 。
主要用来模拟发动机转动、船舶航行等有规律的振动,也能帮工程师找到产品的共振点 。
随机振动试验:
振动台在所有频率上同时激励,每个时刻的振动值都在随机变化,但整体符合一定的统计规律 。
这种方法更接近真实的运输环境,比如卡车在公路上颠簸、飞机飞行时的气流扰动 。
其他特殊类型:
混合振动:把正弦和随机振动结合起来,模拟更复杂的场景,比如直升机飞行时的振动 。
冲击试验:模拟短时间内剧烈的碰撞或跌落,比如产品装卸时的意外撞击 。
环境应力筛选:在生产线上对元器件进行振动,为了把质量不好的次品提前剔除出来 。
都要参考哪些标准
做振动试验不能随便测,得按照公认的标准来,不同行业和产品参考的标准不一样。根据 ScienceDirect 等国际权威资料及国内规范,常用标准主要分为国际和国内两大体系 :
国际通用标准:
- IEC 60068 系列:电工电子产品最常用的国际标准,比如 IEC 60068-2-6 是正弦振动,IEC 60068-2-64 是随机振动 。
- ISO 16750 系列:主要针对道路车辆,比如汽车里的电子设备、传感器、电池包都要按这个测 。
- MIL-STD-810:美国军用标准,要求非常严格,常用于航空航天和军工产品,模拟极端环境下的生存能力 。
- ASTM D4728:主要针对包装系统,测试纸箱、托盘在运输过程中能不能保护好里面的东西 。
- 国内常用标准:
- GB/T 2423 系列:电工电子产品环境试验,比如 GB/T 2423.10 是正弦振动,GB/T 2423.56 是随机振动,很多家电、工业设备都用这个 。
- GB/T 4857 系列:主要针对运输包装件,比如 GB/T 4857.7 是正弦振动测试,GB/T 4857.10 是变频振动 。
- GJB 150 系列:军用装备环境试验,比如 GJB 150.16A 是振动试验,要求比民用更严苛 。
试验大概怎么做
振动试验通常在实验室里用专门的设备来完成,基本流程如下:
准备设备:
核心设备是振动台,常见的有电磁式(用得最广,频率范围宽)、机械式(便宜,适合低频)和电液式(推力大,适合大型试件)。
还需要振动控制器来发信号,以及加速度传感器来测量实际的振动数据 。百科
设定条件:
工程师要根据产品实际使用的环境,设定好频率范围(比如 5Hz 到 500Hz)、振动量级(加速度多大)以及要测多久 。
还要确定样品怎么放,通常要在三个互相垂直的方向(上下、左右、前后)上都测一遍 。
执行与检查:
启动振动台,让样品按规定条件振动,期间可能会通电测试产品功能是否正常 。
测完后检查样品有没有裂纹、螺丝松动、功能失效等情况,如果都正常就算通过。