振動(dòng)試驗(yàn)是指在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬振動(dòng)環(huán)境,測(cè)試各種振動(dòng)試驗(yàn)應(yīng)用領(lǐng)域中的沖擊強(qiáng)度和可靠性。由于在機(jī)械振動(dòng)的過程中,振動(dòng)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(duì)日常生活和工程項(xiàng)目帶來一定的危害。例如,振動(dòng)會(huì)引起噪聲污染,從而對(duì)人體產(chǎn)生損害;會(huì)加劇構(gòu)件的疲勞和磨損,縮短機(jī)器使用壽命等。因此,為保證電子電工產(chǎn)品對(duì)于質(zhì)量的保證,有必要在新品研發(fā)或出廠前進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試。下面我們就來分享做振動(dòng)測(cè)試時(shí)必須了解的基本常識(shí)。
1、什么是振動(dòng)?
振動(dòng)是機(jī)械系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)量(位移,速度和加速度)的振蕩現(xiàn)象。
2、 振動(dòng)試驗(yàn)的目的
振動(dòng)試驗(yàn)的目的是模擬一連串振動(dòng)現(xiàn)象,測(cè)試產(chǎn)品在壽命周期中,是否能承受運(yùn)輸或使用過程的振動(dòng)環(huán)境的考驗(yàn),也能確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)和功能的要求標(biāo)準(zhǔn)。振動(dòng)試驗(yàn)的宗旨在于確認(rèn)產(chǎn)品的可靠性及提前將不良品在出廠前篩檢出來,并評(píng)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(dòng)分確定性振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)兩種
確定性振動(dòng)即正弦振動(dòng),是指能用一項(xiàng)正弦函數(shù)表達(dá)式表達(dá)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的周期運(yùn)動(dòng)。例如凡是旋轉(zhuǎn)、脈動(dòng)、振蕩(在船舶、飛機(jī)、車輛、空間飛行器上所出現(xiàn)的)所產(chǎn)生的振動(dòng)均是正弦振動(dòng)。
正弦振動(dòng)試驗(yàn)的目的是在試驗(yàn)室內(nèi)模擬電工電子產(chǎn)品在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用過程中所遭受的振動(dòng)及其影響,并考核其適應(yīng)性。
正弦振動(dòng)的試驗(yàn)條件(嚴(yán)酷等級(jí))由振動(dòng)頻率范圍、振動(dòng)量、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間(次數(shù))共同確定。
4、振動(dòng)頻率范圍
振動(dòng)頻率范圍表示振動(dòng)試驗(yàn)由某個(gè)頻率點(diǎn)到某個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行往復(fù)掃頻。
例如:試驗(yàn)頻率范圍5-50Hz,表示由5Hz到50Hz進(jìn)行往復(fù)掃頻。
5、頻率
頻率:每秒振動(dòng)的次數(shù),單位:Hz
6、振動(dòng)量
振動(dòng)量:通常通過加速度、速度和位移來表示。
加速度:表示速度對(duì)時(shí)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(shí)間內(nèi)通過的路程
位移:表示物體相對(duì)于某參考系位置變化的矢量。位移單位:mm
7、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間
振動(dòng)時(shí)間表示整個(gè)試驗(yàn)所需時(shí)間,
次數(shù)表示整個(gè)試驗(yàn)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(yàn) 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(dòng)方向
除有關(guān)規(guī)范另有規(guī)定外,應(yīng)在產(chǎn)品的三個(gè)互相垂直方向上進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。一般定義產(chǎn)品長(zhǎng)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(cè)物上有各種零組件,而每一個(gè)不同的零組件,皆有其不同的共振頻率,同時(shí)會(huì)因形狀、重量、固定方式不同而在振動(dòng)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生不同的共振頻率及放大倍率,因此需對(duì)特定零組件搜尋它的共振特性,再依其特性執(zhí)行共振點(diǎn)的加振試驗(yàn)。
13、隨機(jī)振動(dòng)
對(duì)未來任何一個(gè)給定的時(shí)刻,其瞬時(shí)值不能預(yù)先確定的振動(dòng)。在一般的運(yùn)輸環(huán)境中,對(duì)于運(yùn)送中交通工具所產(chǎn)生的振動(dòng)環(huán)境是屬于隨機(jī)振動(dòng),即使在同一時(shí)間內(nèi),每個(gè)不同的頻率下均有不同的振動(dòng)量,在執(zhí)行隨機(jī)波振動(dòng)測(cè)試時(shí),由于同時(shí)間不同頻率皆有振動(dòng)量值。