環(huán)境可靠性測試——振動測試的作用分類及標(biāo)準(zhǔn)

電子產(chǎn)品在實際運輸、使用過程中不可避免的會遇到振動碰撞的情況。所以在產(chǎn)品研發(fā)和驗收工作中都會考慮對產(chǎn)品進(jìn)行振動測試，振動試驗分析對驗證在模擬環(huán)境下產(chǎn)品可靠性和優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了重要試驗方法和手段。

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什么是振動測試？

振動測試是模擬一連串振動現(xiàn)象，測試產(chǎn)品在壽命周期中，能否承受運輸或使用過程中的振動環(huán)境考驗，也能確定產(chǎn)品設(shè)計和功能的要求標(biāo)準(zhǔn)。振動測試是為了確認(rèn)產(chǎn)品的可靠性及提前將不良品在出廠前篩檢出來，并對不良品進(jìn)行失效分析，以改進(jìn)加工工藝，提高產(chǎn)品整體質(zhì)量。

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振動測試目的

電工電子產(chǎn)品做振動測試需求較多，因為電子產(chǎn)品大部分屬于精密產(chǎn)品，如手機，平板等，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和器件較為精密，振動環(huán)境對其影響較大，需要分析和評估出振動環(huán)境下產(chǎn)品的可靠性，保證產(chǎn)品使用壽命。

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振動測試分類

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可靠性振動測試一般分2個類型，正弦振動測試和隨機振動測試。

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正弦振動是實驗室中經(jīng)常采用的試驗方法，以模擬旋轉(zhuǎn)、脈動、震蕩（在船舶、飛機、車輛、空間飛行器上所出現(xiàn)的）所產(chǎn)生的振動以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)共振頻率分析和共振點駐留驗證為主，其又分為掃頻振動和定頻振動兩種，正弦振動試驗一般考驗的是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強度和搜索結(jié)構(gòu)的共振頻率；隨機振動是模擬產(chǎn)品實際使用或運輸中所遇到的任意時刻瞬時值不能確定，波形隨時間無規(guī)律的振動，隨機振動試驗更能真實反映產(chǎn)品的耐振性能。混合振動是一般正弦振動和隨機振動的疊加，振動情況更為復(fù)雜。

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振動測試試驗條件

正弦振動一般是正弦（余弦）時間函數(shù)來表示，測試條件包括：試驗頻率、試驗量級（加速度幅值大小）、掃描速度和掃描時間及試驗方向，這是開展振動試驗的一般條件。

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隨機振動的運動規(guī)律無法用時間的函數(shù)正確表達(dá)，只能用統(tǒng)計學(xué)的方法來表達(dá)，在頻域內(nèi)進(jìn)行描述，試驗條件一般包括：試驗頻率范圍（最高和最低頻率之間）、功率譜密度（單位頻率上的能量分布）、總均方根加速度（功率譜密度的方均根值）、試驗時間和方向。

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振動試驗的結(jié)果會受到多種因素的影響，主要包括

1、夾具

主要有夾具的結(jié)構(gòu)、夾具的性能從而影響夾具的一階共振頻率和信號輸入的準(zhǔn)確性和均勻性；

2、傳感器布置、樣品的安裝方式

控制點和監(jiān)測點的選擇會影響數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確與否；

3、振動臺面

振動臺面的固有頻率與樣品固有頻率相差較大。

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測試標(biāo)準(zhǔn)

1、正弦振動標(biāo)準(zhǔn)主要包括：

GB/T 2423.10-2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分: 試驗方法 試驗Fc: 振動(正弦)》

IEC60068-2-6-2007《基本環(huán)境試驗規(guī)程.第2部分:試驗.第6節(jié):試驗Fc:振動(正弦波)》

ISO8318:2000《包裝.滿裝的運輸包裝和單元貨物.采用可變頻的正弦振動試驗》

GB/T 4857.10-2005《包裝 運輸包裝件基本試驗第10部分：正弦變頻振動試驗方法》

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2、隨機振動標(biāo)準(zhǔn)主要包括：

GB/T 2423.56 -2018《環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Fh:寬帶隨機振動和導(dǎo)則》

IEC 60068-2-64《環(huán)境試驗-第2部分第64節(jié)試驗方法-試驗fh振動、寬帶隨機抽樣》

GB/T 4857.23-2003《包裝 運輸包裝件 隨機振動試驗方法》

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3、其它主要標(biāo)準(zhǔn)包括：

GJB 150.16A-2009《軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第16部分：振動試驗》

GB 2423.58-2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2-80部分試驗方法試驗Fi振動混合模式》

GJB 360B-2009《電子及電氣元件試驗方法》

GJB 548B-2005《微電子器件試驗方法和程序》

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結(jié)語

上述根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對隨機振動試驗和正弦振動試驗進(jìn)行了簡單的介紹，在考慮到要做什么振動時可以有個參考。一般在進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強度測試時，可以優(yōu)先考慮正弦振動，在進(jìn)行產(chǎn)品累計應(yīng)力損傷驗證時，可以優(yōu)先考慮隨機振動。

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