振動試驗是指在實驗室條件下模擬振動環(huán)境,測試各種振動試驗應(yīng)用領(lǐng)域中的沖擊強度和可靠性。由于在機械振動的過程中,振動物體的一些物理參數(shù),如位移、速度等,將發(fā)生反復(fù)變化,由此對日常生活和工程項目帶來一定的危害。例如,振動會引起噪聲污染,從而對人體產(chǎn)生損害;會加劇構(gòu)件的疲勞和磨損,縮短機器使用壽命等。因此,為保證電子電工產(chǎn)品對于質(zhì)量的保證,有必要在新品研發(fā)或出廠前進行振動測試。下面我們就來分享做振動測試時必須了解的基本常識。
1、什么是振動?
振動是機械系統(tǒng)中運動量(位移,速度和加速度)的振蕩現(xiàn)象。
2、 振動試驗的目的
振動試驗的目的是模擬一連串振動現(xiàn)象,測試產(chǎn)品在壽命周期中,是否能承受運輸或使用過程的振動環(huán)境的考驗,也能確定產(chǎn)品設(shè)計和功能的要求標準。振動試驗的宗旨在于確認產(chǎn)品的可靠性及提前將不良品在出廠前篩檢出來,并評估其不良品的失效分析使其成為高水平,高可靠性的產(chǎn)品。
3、振動分確定性振動和隨機振動兩種
確定性振動即正弦振動,是指能用一項正弦函數(shù)表達式表達其運動規(guī)律的周期運動。例如凡是旋轉(zhuǎn)、脈動、振蕩(在船舶、飛機、車輛、空間飛行器上所出現(xiàn)的)所產(chǎn)生的振動均是正弦振動。
正弦振動試驗的目的是在試驗室內(nèi)模擬電工電子產(chǎn)品在運輸、儲存、使用過程中所遭受的振動及其影響,并考核其適應(yīng)性。
正弦振動的試驗條件(嚴酷等級)由振動頻率范圍、振動量、試驗持續(xù)時間(次數(shù))共同確定。
4、振動頻率范圍
振動頻率范圍表示振動試驗由某個頻率點到某個頻率點進行往復(fù)掃頻。
例如:試驗頻率范圍5-50Hz,表示由5Hz到50Hz進行往復(fù)掃頻。
5、頻率
頻率:每秒振動的次數(shù),單位:Hz
6、振動量
振動量:通常通過加速度、速度和位移來表示。
加速度:表示速度對時間倒數(shù)的矢量。加速度單位:g或m/s2
速度:在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)通過的路程
位移:表示物體相對于某參考系位置變化的矢量。位移單位:mm
7、試驗持續(xù)時間
振動時間表示整個試驗所需時間,
次數(shù)表示整個試驗所需掃頻循環(huán)次數(shù)。
8、掃頻循環(huán)
掃頻循環(huán):在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)往返掃描一次:
例如:5Hz→50Hz→5Hz,從5Hz掃描到50Hz后再掃描到5Hz。
9、重力加速度
重力加速度:物體在地球表面由于重力作用所產(chǎn)生的加速度。
1gn=10m/s2(GB/T 2422-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 術(shù)語)
10、 掃描速度
掃描速度(sweep speed):指從低頻率掃描到高頻率的速度。有以下幾種:
1)oct/min:多少倍頻程每分鐘。
例:1oct/min,5Hz到10Hz需1分鐘,10Hz到20Hz需1分鐘。
2)min/sweep:多少分鐘每次掃頻。
例:5-500Hz,掃描速度:1分鐘/sweep,表示從5Hz到500Hz需1分鐘。
3)Hz/s:多少Hz每秒。
例:5-10Hz,掃描速度:1Hz/s,表示5Hz到6Hz需1秒,6Hz到7Hz需1秒。
11、振動方向
除有關(guān)規(guī)范另有規(guī)定外,應(yīng)在產(chǎn)品的三個互相垂直方向上進行振動試驗。一般定義產(chǎn)品長邊為X軸向,短邊為Y軸向,產(chǎn)品正常擺放上下為Z軸向。
12、共振搜尋
一般待測物上有各種零組件,而每一個不同的零組件,皆有其不同的共振頻率,同時會因形狀、重量、固定方式不同而在振動發(fā)生時產(chǎn)生不同的共振頻率及放大倍率,因此需對特定零組件搜尋它的共振特性,再依其特性執(zhí)行共振點的加振試驗。
13、隨機振動
對未來任何一個給定的時刻,其瞬時值不能預(yù)先確定的振動。在一般的運輸環(huán)境中,對于運送中交通工具所產(chǎn)生的振動環(huán)境是屬于隨機振動,即使在同一時間內(nèi),每個不同的頻率下均有不同的振動量,在執(zhí)行隨機波振動測試時,由于同時間不同頻率皆有振動量值。