GB T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验 第2部分 试验方法 试验Fd 宽频带随机振动--一般要求.pdf

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1、GB/T 2423.11-1997 前言本标准等同采用国际电工委员会标准IEC68-2-34(1973年第1版)及第1号修改单(1983年8月。本标准代替GB2423. 11-8219.2 0.2) 19. 6 2.0) L一6.2 共振检查有关规范可以要求初始和最后共振检查。检查时应记录和比较初始和最后共振检查时发生机械共振和其他频率相关效应(例如故障)的频率点，以便提供与随机振动试验所引起的残余效应相关的补充信息。如果共振频率发生任何变化，则有关规范应说明所采取的措施。除有关规范另有规定外，对共振检查应采用6.1的正弦幅值。7 初始检测有关规范应规定条件试验前所需进行的电气和机械性能检测。

2、8 条件试验在条件试验时，应给试验样品施加全等级的随机振动。除非有关规范另有规定，试验样品要在三个相互垂直轴线上依次受振，轴线的选取要使最容易暴露样品的缺陷。除非有关规范另有规定，如果允许，条件试验时应要求样品工作，以便确定电气性能和机械效应。对元器件来说，有关规范应规定条件试验期间是否要进行电气和机械检查，以及在条件试验的哪一阶段上进行这些检查。9 最后检测有关规范应规定条件试验后所需进行的电气和机械性能检测。10 有关规范应作出的规定当有关规范包括本试验时，只要适用，应规定下列细节:a)试验样品的安装方法(包括磁干扰、温度和重力影响、减震器特性及补充试验)(3.1);b)基准点和控制点(3

3、.2); c)频率范围.(4. 1), d)加速度谱密度等级.(4. 2); e)条件试验持续时间.(4. 3) ; f)再现性.(5. 2) I g)共振检查(第6章); h)频率响应测量用的加速度上限(第6章), i)初始检测份(第7章hj)条件试验时的功能检测.(第8章); U最后检测.(第9章)。骨必不可少的规定。113 GB/2423. 11一1997表4a总方均根加速度值每一频率范围对每加速度谱密度的总方均根加速度(矩形谱，单位:m/s)规定的频率范围(/，-1,) 规定的Hz 加速度5-150 5-20C 谱密度10-1日10-200 20-15C 20-200 20-50 20

4、-2000 20-5 000 50-50C 50-2000 50-5000 (m/s) 1Hz 总方均根加速度四Is Q. 048 2.65 3. 04 2. 55 3. 04 2.55 2.94 4.81 9. 81 15. 7 0.46 9. 81 15. 7 0.096 3. 73 4.32 3.62 4. 31 3.53 4.22 6.77 13. 7 21. 6 O. 66 13.7 21.6 0.192 5.30 6.20 5. 20 6.08 5.00 5.89 9.61 19. 6 31.4 0.93 19.6 31.4 0.48 8.33 9. 71 8. 24 9.61 7

5、.95 9. 32 15. 7 31.4 49. 1 1.47 30.4 49. 1 Q. 96 11.8 13. 7 11.8 13.7 10. 8 12.8 21. 6 44. 1 69. 7 2.06 43.2 68.7 1.92 16.7 19. 6 16.7 18. 6 15. 7 18.6 30.4 ! 61.8 98. 1 2.94 61. 8 98. 1 4.8 26.5 30.4 25. 5 30.4 25.5 29.4 48. 1 98.1 157 4.61 98.1 157 9. 6 37. 3 43. 2 36. 2 43. 1 35.3 42.2 67. 7 137

6、216 6. 60 137 216 19.2 53. 0 62.0 52., 0 60. 8 50.0 58.9 96. 1 196 314 9. 32 196 314 48 83.3 97. 1 82. 4 96. 1 79. 5 93.2 157 314 491 14.7 304 491 96 118 137 118 137 108 128 216 441 697 20.6 432 687 192 167 196 167 186 157 186 304 618 981 29.4 618 981 480 265 304 255 304 255 294 481 981 1 570 46. 1

7、981 1 570 960 373 432 362 431 353 422 677 1 370 2 160 66.0 1 370 2 160 表4b总方均根加速度值每一频率范围对每一加速度谱密度的总方均根加速度矩形谱，单位.g)规定的频率范围(/，-1，)规定的Hz 加速度5-20( 。-151-1512 F 叫50-2叫5川000谱密度g/Hz 总方均根加速度g 0.000 5 0.27 0.31 0.26 0.31 0.26 0.30 Q. 49 1. 0 1. 6 0.47 1. 0 1.6 0.001 。.38。.44。.37 0.44 0.36 0.43 O. 69 1. 4 2.2

8、 。.671.4 2.2 0.002 O. 54 O. 63 O. 53 0.62 0.51 。.60。.98 0.2 3. 2 0.95 2.0 3.2 0.005 0.85 0.99 0.84 0.98 0.81 0.95 1. 6 3.2 5.0 1.5 3. 1 5.0 O. 01 1. 2 1. 4 1.2 1. 4 1.1 1. 3 2.2 4.5 7. 1 2. 1 4.4 7.0 0.02 1. 7 2.0 1. 7 1. 9 1. 6 1.9 3. 1 6. 3 八。3.0 6.3 10 0.05 2. 7 3. 1 2.6 3. 1 2.6 3.0 4. 9 10 -.16

9、 4. 7 10 16 。.1 3.8 4.4 3.7 4. 4 3. 6 4. 3 6. 9 14 22 6. 7 14 22 O. 2 5.4 6.3 5. 3 6. 2 5. 1 6.0 9. 8 20 32 9. 5 20 32 114 GB/T 2423. 11-1997 表4b(完)规定的频率范围(-j，)规定的Hz 加速度谱密度5-15( 5-20C 10-15C 10-200 20-15 20-20 哩。-5020-2000 20-5000 50-500 50-2000 50-5000 g/Hz 总方均根加速度E 0.5 8.5 9. 9 8. 4 9.8 8. 1 9.5 1

10、6 32 50 15 31 50 1.0 12 14 12 14 11 13 22 45 71 21 44 70 2.0 17 20 17 19 16 19 31 63 100 30 63 100 5.0 27 31 26 31 26 30 49 100 158 47 100 157 10.0 38 44 37 44 36 43 69 141 223 67 14日222 凶145 GB/T 2423.11-1997 附录A(提示的附录)关于宽频带随机振动试验问题的讨论下面所讨论的几点，能使本标准的使用者获得有关选择振动试验再现性和验证方法所依据的背景信息。A1 宽频带随机振动、固定窄带随机振动

11、和扫描随机振动试验我们并不认为这三种振动试验方法是等同的，所以需要对各个试验单独叙述，宽频带试验占有优先地位，宽频带在技术上也是一种最先进的方法。A2 试验目的随机振动试验方法已列入国家标准GB24230EC 68号标准)，以扩大现行的正弦振动试验GB/T 2423. 10 (lEC 68-2-6)，随机振动试验是一种比较接近于实际环境可能存在振动类型的方法，并且在试验样品中产生的效应比较接近于使用中可能发生的效应。当实际环境大致为随机振动时，只要经济上合理就应采用随机振动试验，因为正弦振动和随机振动对样品失效机理的影响方式并不相同a在试验的基本原理中曾经指出，在所有的国家标准和IEC标准试验

12、方法中，当从个实验室到另一个实验室时，都要求具有一定的再现性。随机振动试验也不例外。规定和进行那些随机振动试验，不只是需要实际环境效应和合适的再现性，还需要有快速、简单的试验程序。可惜，目前技术状况下还没有快速、简单的能再现的宽频带随机振动试验。简单试验不是能再现的试验，能再现的试验就不是简单的试验。对一些试验应用来说，再现性比简单性更为重要。对另一些试验应用来说，特别是当试验费用较紧张时，贝tl简单性比再现性更为重要。A3 再现性都级单项试验方法，不能满足上述各种试验的需要。因此，经综合考虑给出了多种再现性，这些等级称为高、中、低再现性等级，并有不同的容差要求。振动试验的再现性.在试验样品内

13、有共振构件时，主要取决于输入试验样品的振动控制。如果要获得高再现性，那么高选择性(高Q)共振要求试验样品安装或固定点的激励控制在很小的带宽范围内。对于随机振动试验来说，这将导致对输入到试验样品的加速度谱密度进行窄带分析和窄带控制。通常的试验设备可以允许加速度谱密度30dB40 dB的变化为分析器带宽所掩蔽。例如Q=40的共振，包括了总运动部分质量10%质量包括试验样品、夹具和振动台面)，会引起在25日z500Hz以内部dB的变化。在GB/T2423.10 OEC 68-2-6)所给出的正弦振动试验通常要求幅值在控制点保持在15%(士1.2 dB)以内。对相同的再现性，宽频带随机振动试验在整个频

14、率范围内要求控制加速度谱密度近似为士30%(土1.2 dB)，我们认为随机振动试验的这种再现性等级，在实际应用中是难以达到的。高再现性的宽频带随机振动试验要求在基准点控制加速度谱密度真值在士3dB以内。对大的和复杂的试验样品，这点很难做到，但对小子振动发生器的试验样品却比较容易做到。对这种再现性，还必须考虑在预定方向上的控制点(不是基准点和选定的一个以上控制点七的横向加速度谱密度的容差。这些容差比基准点要宽些。对大于振动发生器和夹具质量的试验样品，横向的加速度谱密度的峰值很大.在两种不同试验装置之间，频率也不同。因此，横向加速度谱密度等级可以超过预定方向规定的加速度谱密度值，允许采用5dB。U

15、6 GB/T 2423.11-1997 中再现性要求在基准点便加速度谱密度控制为士6dBo一般说来.对小试验样品达到这种再现4性并不很困难，对大试验样品小心些也能达到。低再现惶不规定加速度谱密度真值的容差。但要求分析器指示值为士3dB。在低再现性试验Fdc附录中给出的推荐验证方法，其设计允许采用完全不同于国家标准和IEC环境试验方法的振动试验基本原理。.般说来，实际环境用规定的严酷等级表示，且试验给出的再现性应该和同一等级的实际再现性一样高。试验Fdc的基本原理是容许试验样品和夹具内产生高Q共振来修正加速度谱密度频谱的波峰和技谷。试验样品的共振构件所引起的波峰和i皮谷，在实际使用寿命期内是经常

16、存在的，但在试验时其频率一般是不同的。较严酷的波谷，在实际场合和实验室都可能出现。此种原理通常是不能接受的，因为实验结果过分地依赖于夹具设计和振动台的大小。本试验的容差是以目前使用的方法为依据，但是，试验的使用经验将表明在今后需要对容差进行修订。A4 验证方法有关规范应说明实际试验所要求的再现性等级，而对低再现性也可以规定均衡系统或分析系统。给出这些条件以后，试验工程师可以自由地选择验证方法。推荐验证方法在试验FdaG/T2423. 12 (IEC 68- 2-35) 、FdbGB/T 2423. 13 OEC 68-2-36) J、FdcGB/T 2423.14 CIEC 68-2-37汀的

17、有关附录中规定。在Fda或Fdb附录中的验证方法，对同一等级的再现性，认为是等同的。对传递率不随频率而发生显著变化的试验样品一夹具系统，其传递率应用正弦扫频来检查，同时检查噪音发生器的频谱的平坦度就足够了，这种间接方法见Fda或Fdb的附录C，如果把均衡器接到这个系统，那么对高和中再现性，这种方法要求有4dB的较紧公差，以补偿均衡器电平的可能变化，当振动电平从调正值增大到试验所规定的电平时，就会发生这种变化。A5 验证误楚的估计根据许多宽带实用滤波器描绘的图形，见GB/2123.12 (IEC 68-2-35) (试验Fda)和GB/T 2423.13 CIEC 68-2-36) (试验Fdb

18、)的附录A丁，并用于帮助估计所谓波纹的工具。这些图表适合于因单自由度运动质量的振动器所产生的峰谷干扰区域部分的频谱。大家知道，最重要的参数是峰谷频率和幅值比、滤波器带宽，对于分析误差，最重要的参数是12dB和3dB衰减点间的滤波器波形11;素。A6 扫描速度和平均时间当分析随机过程时，常用统计平均来表示数据特征。对随机振动来说，仪器必须包括时间平均。为了得到波动相当小的加速度谱密度读数，对高、中再现性所需要的窄带宽来说，此种时间应该较长。如果采用扫描分析，那么时间域均值会引起不需要的频率域均值。因此，扫描速度要随着平均时间有关的上限而变慢。A7 总方均根加速度的测量在一般情况下.加速度谱密度从低频/1到高频/，规定为常数，在这个范围外具有某一最小斜率。但在容差较大时，则必须严格控制总方均根加速度值。当使用上述第A4章所述间接验证方法时，如果般不要求做加速度谱密度的频谱分析，那么在全等级的最后试验时间控制的唯一量是方均根加速度的测量。A8 未来发展试验Fda、Fdb和Fdc附录中所述验证方法，是以目前广泛应用的方法为依据的，也可采用其他请密度的验证方法，例如数字分析、实时(时间压缩)频谱分析。一且这些分析用的仪器和资料在振动实验室内更广泛使用时，在未来的试验方法修订本中，可以列入这些验证方法。1 ,7