振動台做正弦振動試驗參考的標準與試驗方法分享！

振動台正（zhèng）弦振動試（shì）驗的試（shì）驗條（tiáo）件（嚴酷等級）由頻率、振幅（fú）、試驗持續時間三個參數共同確定。

一（yī）、 相關術語定義

（《GB/T 2298-2010 機械（xiè）振動（dòng）、衝擊（jī）與狀態監測 詞匯》）

1）正弦振動 sinusoidal vibration 振動參量可由時間自變量的正弦函（hán）數描述（shù）的周期振動。

2）頻率 frequency (3.33)

周期的倒數。

注：頻率的單位是赫（hè）茲（zī）（Hz）,相（xiàng）當於每秒循環一次。

3）振幅

位（wèi）移 displacement 相對位移 relative displacement（2.1）

<振動與衝（chōng）擊（jī）>表征物（wù）體上一點相對於某參（cān）考係的位置變化（huà）的（de）時間變量。

（振動的）峰—峰值 peak-to-peak value (of a vibration) （3.45）

給定時間區間內（nèi）振動最大正值與最大負值之間的差值。

注：其大小與測量係統的響應或上升時間有關。

4）交越頻率（lǜ） cross-over frequency：（3.118）

<振動環境試驗>振動的某一特性從一種關係轉變為另一種關（guān）係時的頻率。

二 標準

振動台做振動（dòng）試驗（yàn）標準有很多，不（bú）同的國家地區行業，都會有不同標準體係，如下：

ASTM，ISTA，MIL，EN，IEC，ETSI，JIS，SAE、JASO、IEC，ISO，AEC等。

現行常見的振動試驗標準（zhǔn）有：GB2423，GJB150A，GJB360，GJB548，GJB4，GJB367A,GB25119，IEC61373，GB21563，GB6587，GB11287，GB16806，QC413，ISO16750，GB4857等

其中正弦振動標準主要包括：

GB/T2423.10-2008 電工電子產品環（huán）境試驗 第2部分: 試驗方法 試驗Fc: 振動(正弦)

IEC60068-2-6-2007 基本環境試驗（yàn）規程.第2部（bù）分:試驗.第（dì）6節:試驗Fc:振動(正弦波)

ISO8318:2000 包裝.滿裝（zhuāng）的運輸包裝和（hé）單元貨物.采用可變頻的正弦振動試（shì）驗

GB/T4857.10-2005 包裝 運（yùn）輸包（bāo）裝件基本試驗第10部分：正弦變頻振動試驗方法

三 試驗方法

在正弦振動試驗方法中又規（guī）定了“掃頻試驗”和“定頻試驗”兩種試驗方法。

1、掃頻試驗

掃頻試驗是指在試（shì）驗過程中維持一個或兩個振動參數（位移（yí）、速度或（huò）加速度）量級（jí）不變，而振動頻（pín）率（lǜ）在一定（dìng）範圍（wéi）內連（lián）續往複變化的試驗。

1）線性掃描化是線性的，即單（dān）位時間（jiān）掃過（guò）多少赫茲，單位是（shì）Hz/s或Hz/min，這種掃描用於細找共振頻率的（de）試驗。

2）對數掃描頻率變（biàn）化按對數變化，掃（sǎo）描率可以是oct/min、oct是倍頻程。

如果上限頻率fH，下（xià）限fL，fH/fL=2n，n就是下限頻率到上限頻率經（jīng）過（guò）了n個倍頻程。

對數掃描的（de）意思是相（xiàng）同的時間掃（sǎo）過的頻率倍頻程數是相同的，例如從5-20Hz是兩個（gè）倍（bèi）頻程（chéng），從（cóng）500-2000Hz也是倍頻（pín）程。在（zài）對數掃描的情況（kuàng）下，掃過這兩段的時（shí）間是相（xiàng）同的。就是說對數掃描時低頻掃得慢而高頻掃得快（這當然是指（zhǐ）單位時間掃過的（de）頻率範圍）。有時對數（shù）掃描率還用於Dec/min，含意是每（měi）分鍾掃（sǎo）多少個（gè）十倍頻程。

掃頻試驗主要用於：

a）產品振動頻響的檢查（即最初（chū）共振檢查），確（què）定共振點及工作的穩定性，找出產品共振頻率，以做耐（nài）振處理。

b）耐掃頻處理：當產品在使用頻率範圍內無共振點時，或有數個（gè）不明顯的諧振點，必須（xū）進行耐掃頻處理，掃頻處理（lǐ）方式在低頻段采用定位移幅值，高頻（pín）段采用定加速度幅值的對（duì）數（shù）連續（xù）掃描，其交越頻率（lǜ）一般（bān）在55-72Hz，掃頻（pín）速率一般按每分鍾一個倍頻進行。

c）最後共（gòng）振（zhèn）檢查：以產品振動頻響檢查相同（tóng）的方法檢查產品經耐振處理（lǐ）後，各共振點有無改變（biàn），以確定產品通過耐（nài）振處理後（hòu）的可靠程（chéng）度。

2、定頻試驗：

定頻試驗是指在規（guī）定的固定頻（pín）率點上進行各種振動參數（shù）不同量級的試（shì）驗。它主要用（yòng）於：

（1）耐共振頻率（lǜ）處理。在產品振動頻響檢查時發現的明顯共振頻率點上，施加規定（dìng）振（zhèn）動參數振幅（fú）的振動，以考核產品耐共振振動的能力。

（2）耐預定頻率處理：在已知的產品使用環境條件振動頻率時，可采用耐預定頻率的（de）振動試驗。其目的還是為考核產品在預定危險頻（pín）率下承受振動的能力（lì）。

四、 試驗條件的（de）選擇

1、頻率、頻率範圍

有的標準（zhǔn）（特別是軍標）是直接給出，即按（àn）產品的使用環境直接給出了試驗的頻率或頻率範圍；民（商）用標準通（tōng）常是（shì）用兩種方式來規定的。

如何（hé）確定和選擇和（hé）確定試驗（yàn）的頻率範（fàn）圍？下麵的敘述可供參考：

產品在運輸（shū）、貯存和使用過程中，有時會遇到（dào）很低的振動頻率，例如車輛（liàng）上用的設備（bèi），其車輛主要基波（bō）頻（pín）率可能低到在1.5~4Hz之間，而振動試驗設（shè）備，要達到1.5Hz，其加速度波型失真就會超差很大，達不到試驗的要求。因此在確定試（shì）驗頻（pín）率範圍時就要權衡（héng），如果一個產品試驗頻率範圍不寬，低頻端在1 Hz或1 Hz以下，高頻端在100（或~500Hz），則（zé）可用液壓振動台來實現；如果一個產（chǎn）品試驗頻率範圍很寬，其高頻段在500~2000 Hz或以上（shàng），而低頻端又要到1 Hz或1 Hz以下，則隻能適當的提高低頻段的起點頻率，例如低頻端從（cóng）5~10 Hz開（kāi）始，因為要達到500~2000 Hz的頻率（lǜ），必需用電動（dòng）振動台來進行試驗（yàn），而當（dāng）今的電動振動台隨著科學（xué）技術的發展（zhǎn），其低頻端已可達到5~10 Hz。

2、振（zhèn）幅（fú）及其選擇

在正弦振動試驗中，其振幅有位移幅值和加速度幅值二種，在實際試（shì）驗時，有的試（shì）驗僅給出位移幅值，有的試驗同時給出位移幅（fú）值和加速（sù）度幅值。

1）僅給出一個位移幅（fú）值：對IEC標準和國（guó）標，其上限頻率不超過10Hz的試驗，隻給出一個位移（yí）幅（fú）值；對（duì）美軍標和（hé）國軍標，例如電子及電氣元件（jiàn）試驗方法，在10~55 Hz的（de）頻率範圍內也僅給出一個位移幅值，其值為0.75mm(單振幅)。

2）同時給出位移幅值和加（jiā）速度幅值：產品安裝（放（fàng））平（píng）台實際振動的（de）特點是頻（pín）率愈高加速度愈大，頻率愈低位（wèi）移幅值愈（yù）大，而且是隨著振動頻率的變化而不斷改變的。就對產品的影響而言（yán），低頻（pín）主（zhǔ）要是位移破壞，高頻（pín）主要是加速度破壞，而當今的正弦振動試驗是建（jiàn）立在以往科學技術（shù）基礎上的，當時（形成正弦振動試（shì）驗時）的試驗室模擬技術還不可能實現（xiàn）像現場振動一樣（yàng）隨著振動頻率的變（biàn）化而其振幅（fú）有位移幅值不斷改變，隻能采用盡量逼（bī）近現場振（zhèn）動的方法，因此采用低頻段位移幅值不變（稱定位移），高頻率段加速度幅值不變（稱定加速度），從定位（wèi）移變到定加速度之間的頻率稱（chēng）交越頻率（振動（dòng）特性一種關係變到另一（yī）種關係的頻（pín）率）。在IEC標準和國標中有二種交越頻率，即（jí）8~9 Hz的低交越頻率和57~62 Hz高交越頻率，前者主要用於艦船產（chǎn）品（pǐn）的試驗，後者主要用於陸用（yòng）和空（kōng）用產品的（de）試驗。

3、試驗的持續時間及其選擇

試驗的持續時間是描述產品的耐受振動能力的重要參數。對試驗持續時間的選擇相（xiàng）對於上述二個參數的選擇要困難得（dé）多。因為目前一般很難給出多長的試（shì）驗時間相當於實際使用的多少時間。

對掃頻試驗，通常以（yǐ）掃頻循環數給出試驗時間。

對定頻試驗，則直接以（yǐ）分鍾和小時給出試驗時間（jiān）。

IEC和國標對掃頻試驗給出了（le）1，2，5，15，20，50，100等七個（gè）掃頻循環數等級，對定頻試驗給出了10分，30分，1小（xiǎo）時，1.5小時，2小時，10小時等六個試驗時間等級；對微電子器件試驗方法與程序和電子（zǐ）及（jí）電氣元件試驗方（fāng）法的美軍標和國（guó）軍標，給出了12個（三方（fāng）向）和36個（三方向）二種掃頻循環數等級。在這裏還需指出的是進行掃頻（pín）試（shì）驗時，其掃頻速率（lǜ）通常為1倍頻程/min。如何具體地選擇試（shì）驗的（de）持續時間，通常是根據振動對（duì）產（chǎn）品的破壞機理來確定的。

振動對（duì）產品（pǐn）的破壞，一般可以分為（wéi）三種，即對（duì）產品工作性能的破壞，對產（chǎn）品結構完（wán）好（hǎo）性的（de）破壞（huài），對產品壽命的破壞。如果主要考慮振動對產（chǎn）品工作性能的影響，如工作不正常、不穩定（dìng）、失靈（líng）、甚至不（bú）能工作等，通常是振動一旦（dàn）停止，工作性能就能恢複正常，所以其（qí）試驗時間可（kě）按設備所（suǒ）需（xū）的最長連續工（gōng）作時間結合實踐經驗（yàn）來確定。結構破壞主要是指脫焊、螺（luó）釘鬆動、連接件（jiàn）脫開、部件的相互撞擊。對這種破（pò）壞一般在30分鍾到一小時就能發現。對其中的螺釘鬆動和連接件脫開（kāi）、部件的撞擊也可按最長的連（lián）續工作時間來（lái）考慮。在某（mǒu）些情況下，也可按全部壽命時間來考慮。如（rú）果是為（wéi）了確定產品承（chéng）受累積應力的能力（lì）（疲勞），其時間應根據產品的使用要求，按使用時可能出現的應力循環數來確定，或（huò）按無限壽命，即10^7次應力循環來確定試驗時間。