振動（dòng）台做運輸包裝試驗應該參（cān）照那些標準？

來源：劍喬儀（yí）器瀏覽： 184 發布日期：2020-02-22

運輸包裝試驗就是模擬產品的運輸過程，通過試驗找出產品的設計缺陷，可（kě）能存在的（de）風險。提前預見產品在運輸過程中的損失，且實現（xiàn）產品設計成本合（hé）理化，也是進行產品運輸問題事故仲裁的有效（xiào）手段。

振（zhèn）動的（de）危害（hài）

振動是運輸（shū）包裝試驗（yàn）項主要組（zǔ）成部分之一，在運輸過程中，產品會因振動（dòng）發生表麵擦傷、漆膜或鍍膜脫落等問題，內部部件還會因反複施加作用力發生（shēng）螺釘鬆動、部件變形彎曲（qǔ）、產生裂紋、斷（duàn）裂、脫落等現象。

振動的（de）由來

產品運輸所受的振動危害（hài）主要來（lái）自運輸（shū）環境和運輸工具。運輸工（gōng）具主要包括：公路運輸、鐵路運輸（shū）、空運和海運。

在汽車運輸過程中，公路路麵的起伏不平、汽車發動（dòng）機的固有振（zhèn）動、輪（lún）胎的充氣程度和減震（zhèn）彈簧的性能等因（yīn）素，都會使產品發生任意方向的振動；
在火車運輸過程中，受牽（qiān）引機車和鐵軌接縫（féng）的影響，產品（pǐn）也會（huì）發生周期性的振動；
在海運過（guò）程（chéng）中，產品除了受到發動機的（de）振動（dòng）影響外，還（hái）因水麵（miàn）風浪的顛簸發生低（dī）頻振動；
在空運（yùn）過程中，產品不但受到發動機高頻激振的影響，還會受氣流作用產生低頻振動以及周期性的上下和左（zuǒ）右搖擺。

汽（qì）車運輸振動台

運輸工（gōng）具對比

在國內外的一些研究中，四大運輸環境裏船舶的隨機振動量很小，火車和飛機的隨（suí）機振動功率（lǜ）譜密度值（zhí）比汽車小得（dé）多，汽車運輸的機械條件最差。

振動試驗發展過程

運（yùn）輸包裝振（zhèn）動試驗的類型是從正弦（xián）定頻→正弦（xián）掃頻→隨機振動（dòng）發（fā）展（zhǎn）而來的。正弦定頻振動試驗可以在選定的（de）一個或數個頻（pín）率（lǜ）（通常選試件的共振頻率）下對試件進行振（zhèn）動試驗，由於不可能測出試件所有的共振頻率對產品的影響，同時，共振頻率本身在試驗過程中也是（shì）變（biàn）化的，於是就發展了正弦（xián）掃頻振動試驗（yàn），該試驗過程中對試件所能碰到的所有（yǒu）共振頻率都能進行衡量。那（nà）為什麽又要進行隨機振動試驗呢？這是（shì）因為在（zài）進行正弦掃頻（pín）振動試驗時，試件在各共振頻率下依次發生共振，而隨機振動試驗時，試件各共（gòng）振頻率（lǜ）同時發生共（gòng）振。

振動的量值

產品的振動試驗分為正弦定頻振動試驗、正弦變頻振動試驗和隨機振動試驗（yàn）三種。振動試驗中需要確定的量值很多（duō），三（sān）種振動試驗中需（xū）要確定的量值如表所示。

振動試驗方法

三種振動的力學量值公式（shì）

1. 正弦定（dìng）頻振動（dòng）

正弦定頻振動試驗方法有兩種：

(1) 定加速度法

具體測試方法《GB/T 4857.7－2005》中有介紹，這裏隻介（jiè）紹一（yī）個力學條件量值公式，因為振動頻率、振動加速度和振幅三（sān）者之間（jiān）存在著固定的數學關（guān）係，用振動狀態方程式表示為：

式中，D0-p 為（wéi）表示半峰值位（wèi）移，單位為mm；G 為表（biǎo）示振動（dòng）加速度，一般習慣用g 的倍數表示；f 為表示振動頻率，單位為（wéi）Hz。

(2) 定位移法

具體測試方法《GB/T 4857.7－2005》中有介紹，這（zhè）裏隻介紹另外兩種標準。

ASTM D999標準：位移一般確定為25.4mm，振動頻率（lǜ）主要在低頻範圍內，一般為2-5Hz。

ISTA標準：ISTA 1A規定，當運輸（shū）包裝件質量小於68kg時；ISTA 1B規定，當運輸包（bāo）裝件質量大於68kg時。

2. 正（zhèng）弦變頻振動

正弦（xián）變頻振動試驗方法有兩（liǎng）種，具體測試方法《GB/T 4857.10－2005》中有介紹，這裏隻介紹兩個力學條件量值公式，倍頻程和變頻速率（lǜ）。

倍頻程計算公式（shì）為（wéi）：

式中，n 表示倍頻程，單位為oct。

變頻速率計算公式為：

式中，R 表示變頻速率（lǜ），單位為oct/min；T 表示變頻時間，單位為min或（huò）s。

3. 隨機振（zhèn）動

隨機振動（dòng）試驗具體測試方法《GB/T 4857.23－2012》中有介紹，這裏隻介紹（shào）三個力學條件量值（zhí）功率譜密度 (PSD)、加速度均方（fāng）根 (Grms) 和振動時間。國內外通（tōng）過采集運輸數據，利（lì）用統計學製定出隨（suí）機振動譜。以ASTM D4169-08為例，如圖：

ASTM D 4169-08《運輸（shū）包裝箱和係統（tǒng）性能測試標準規範》中卡車隨機振動第Ⅱ等級路譜（pǔ）

如圖已知各頻率下的（de）PSD值，Grms 值則為功率譜密度譜（pǔ）線下（xià）的麵積值開平方。PSD變化n 倍和Grms 變化m 倍，n 和m 直接是存在倍數關係的，如圖：

利用這種（zhǒng）關係，也是可以建立新的隨機振動譜，Grms 值越大，隨（suí）機振動的能量就（jiù）越大。

各種標準對試驗時間有著（zhe）不同的要求，GB/T 4857.23-2012推薦值為3小時。ASTM D4169-08規定振動時間的範圍是0.5～6小時，推薦值為3小時。各標（biāo）準試驗時（shí）間都有（yǒu）計算方程式，以ISTA為例：

式中，Tt 為試驗時間，單位（wèi）為min；L 為（wéi）運輸距離，單（dān）位為km；8 為（wéi）試驗時間估算常數，標準中規定試驗時間（jiān）最大為6小時。

從（cóng）這三種振動對應的力學條件和（hé）量值來看，它們都是獨立的（de），不存在（zài）這個試（shì）驗可以完全替代另一個試驗，也不存（cún）在這個試驗比另一個試驗更加嚴（yán）酷。根據產品定義，正確（què）選擇試驗項（xiàng）目、試驗（yàn）強度和試驗時間（jiān）可以讓試驗結果更接近現實。

相關標準：