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随机振动试验原理及常用检测标准

振动测试是仿真产品在运(Transportation)、安装(Installation)及使用(Use)环境中所遭遇到的各种振动环境影响,本试验是模拟产品在运输、安装及使用环境下所遭遇到的各种振动环境影响,用来确定产品是否能承受各种环境振动的能力。振动试验是评定元器件、零部件及整机在预期的运输及使用环境中的抵抗能力。

振动试验的目的是模拟一连串振动现象,测试产品在寿命周期中,是否能承受运输或使用过程的振动环境的考验,也能确定产品设计和功能的要求标准。振动试验的精华在于确认产品的可靠性及提前将不良品在出厂前筛检出来,并评估其不良品的失效分析使其成为高水平,高可靠性的产品。
为了研究随机振动,我们采用统计学的方法来研究,如果随机过程的统计特性不随时间变化,称之为平稳随机过程,当整个平稳随机过程的统计特性与每个样本的统计特性相同时,称这种平稳随机过程为各态历经的过程。即时间平均等于集平均。随机振动试验也就是模拟一种各态历经的平稳随机振动过程。
随机振动控制系统最基本的计算是快速傅里叶正变换(FFT)及逆变换(IFFT),因为这是随机振动信号从时域变为频域,又从频域变换为时域的基础。
工程中,一般使用激励的均方值与频率带宽的比值来评估,即PSD,其值=(均方)/(f1-f2);可以得出,PSD的单位为units2/Hz;对于振动,常用的单位:
加速度随机激励    (m/s2)2/Hz或G2/Hz;
速度随机激励      (m/s)2/Hz;
位移随机激励       (mm)2/Hz。
PSD被描述为带宽频率的函数;每一个带宽的取其中心位置的频率值。使用一条包络线来描述整个变化过程。在实际使用中一般用双对数坐标系进行描述,虽然整个过程是随机的,但是PSD曲线只有限的遵守其随机性。
随机振动量值一般用加速度总均方根值Grms表示,其值等于在频率上对加速度谱密度积分后开根号。
常用的随机振动试验标准:
GB/T 2423.56-2018《环境试验 第2部分:试验方法 试验Fh:宽带随机振动和导则》;
GJB 360B-2009《电子及电气元件试验方法》方法214;
GJB 548B-2005《微电子器件试验方法和程序》方法2026.1;
MIL-STD-202G:2002《电子电器部件测试标准》方法214A;
GJB150.16A-2009《装备实验室环境试验方法 第16部分:振动试验》;
MIL-STD-810H-2019《环境工程考虑和实验室试验 第二部分 实验室试验方法》514.8;
GB/T21563-2018《轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验》等。
检测项目内容:
振动动试验、随机振动试验、模拟长寿命振动试验、功能振动试验、振动功能试验、振动耐久试验、铁路运输试验、汽车运输试验、水路运输试验、公路运输振动试验、舰船运输振动、航空运输试验、运输包装件试验等。
检测报告包括内容:
产品名称;委托单位;规格型号;检测类别;单位地址;规格型号;检测地点;送样数量;送样人员;到样日期;单位地址:样品编号/机号;检测依据:检测日期;检测项目、检测结果和判定;检测结论;样品试验照片和曲线;试验用的仪器设备清单(名称、型号、编号、校准有效期)。