SJ Z 9001.24-1987 基本环境试验规程 第2部分：各种试验 试验eb：碰撞.pdf

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1、引中华人民共和国电子工业推荐性部标在SJ/Z 5001.24 87 一一一-2部分:各种试验试验Eb:碰撞Basic environmenfal testing proc叫uresPart2, Tests Test Eb Bump L E C 8一2一23(1987)本试验适用于在运输和使用期间可能经受到的重复性冲击的元器件，设备和其它也工产品(以下统称试验样品)。就结构完好性而言，碰撞试验也可用作确寇良好的产品设计和质量控制的手段。i世f、试验基本上是在碰撞试验台上使试验样品经受具有规定峰值加速度和持练时间的标称脉冲破形的重复性冲击。:f在本标准中自始至终使用术语碰撞试验台，但也不排除也施加

2、碰撞的其它手段。规范编写者将在11条中找到个考虑包括在有关规范中的细节表恪，且在附录A中得到了必要的导则。1 日的提供个i示:佳的规程以确定试验样品经受规寇严酷等级的碰撞能力。2 一般说明本际准是用现立重复次数的具有给寇I!哇!主jiH远皮71i持去叮;可约半二日立EKJ书的麦示.方法来编写的。试验的目的是揭示由于重复性冲击所引起的累积损的式i哇能下陪，并且利用此资料连同有关规范起决窍试验样品是否可接收。在某些情况下，7;立i式32可月二耘的主试验样品的结构完好性或者作为质量控制的手段(见A3条)。这个试验主要用于非包装试验样品以及包装72可以吾作试验样品本身的一部分时的运输站内的试验样品。碰

3、撞试验不能用来重现实际中所遇到的碰撞，在切可能的地方，施加于试验样品的试-一一一中华人民共和国电子工业部1987 11 27批准1 SJ/Z 9001 , 24 87 一一 . . ., . ., . . . . -. 验严酷等级应尽可能的重现实际运输或工作环境中试验样品所经亮的碰撞影响。如果试验目的是为了评价结构的完好性，则施加于试验样品的严酷等级应尽可能满足设计要求(见A3条)。为了进行本试验，在条件试验期间，试验样品应始终牢固的固定在夹具上或碰撞试验台的台面上。为了便于本标准的使用，对正文给出了一些参考资料，请读者参考附录A，正文的数也表示在附录A中供参考。本标准应与5J / Z 900

4、1.1 81 ( 1 E C 68 1) (基本环境试验规程，第一部分z总则一起使用。3 定义本标准使用的术语一般定义在1502041或5J/Z9001.1 87( IEC 68 1)中.术语和定义也适用本标准。3.1 固定点固寇点是指试验样品与夹具来固寇试验样品叫咱.IJ。3.2 检测点碰撞台台面相接触的部分。这些部位在使用中，常是用点时例外，这种台台面中心的固寇点。当具有一个更坚固的连接到台面的固寇点应采用后者。;主z这个定义适用于仅有一个检测点的情况，I EC 68 2)其它标准中包含的检测点的定义可适用于已经采取措施用指定一个以上的检测点来进行试验的控制。3.3 验的试验的严酷等级由峰

5、值加速度，标称脉冲的持续时间和碰撞次敛的组合构成.3.4 速度变化量由施加规寇加速度所引起的速度的突然变化的绝对值。注z只要其立生的时间比相关的基本周期为短，即通常认为突然变化。3.5 gn gn为地球重力引起的标准加速度，l姐高度和地理纬度而变化。注，对于本标准来说，使gn值因整到最接近的一个整数，即lOm/s 4 试验设备的说明4.1 要求的特性当碰撞试验台和/或夹具装上试验样品时，在检测点施加的碰撞应具有下边规定特性。4.1.1 基本脉冲波形每一半正弦脉冲的真值应在图1实线所示的容差之内。注E当不能得到落在规定容差范围内的脉冲波形时，有关规范应规定所采用的替代方法。4.1.2 重复频率

6、2 5J/2 9001.24 87 重复频率应这样规定，使碰撞之间的间隔能使试验样品内的相对运动基本为零，点上的加速度值应在图l所示范围之内。(见A6) i主z通常1-3次/秒的重复频率是适当的。4.1.3 速度变化容差实际速度变化应在其相应的标称脉冲值的土20%之内。当速度变化是用实际脉冲积分求得的，则应从脉冲前的0.4D积分到脉冲后的O.lD，这里的D是标称脉冲的持续时间。注2如果不使用精密的设备，不能达到速ZZ容差时，有关规范应规定所采用的替代方法。(见A4、A5) 4.1.4 横向运动当确定使用符合4.2条的测量系统测寇时(见A4)，在检测点处垂直于预寇碰撞方向立的正或负l峰值加速度应

7、不超过预寇方向上的据称加速度值的30%。注雹如果不能达到横向运动容差时，有关规范应规定所采用的替代方洁。见A4) 4.2 测量系统系统的特性应能确定在检测点的预定方向上规寇容差之内。的实际脉冲的真值是在4.1.1条的包括加速度计在内的整示的容差之内(见A4)。率量精度有明显的影响，并应在图2所4.3安装在条件试验期间，试验样品应使用它的正常安装方法固定在夹具或碰撞试上，安装要求在5J/29001.41 87 ( 1 E C 68一247)中。5 严酷等级台的台面b除非另有规定，有关规范位规定适用的碰撞严酷等级j它由从5.1条表1的同一行中选择加速度和持续时间及从5.2条选择一个碰撞次数组成一个

8、严酷等级见A3)。1 脉冲的加峰值加速度(A)相应的标称脉冲持续时间(D)相应的变化量6V gn用m/s2等效加速度自lSm/s 10 (100) 16 1.0 15 (150) 6 。.6p一25 (250) 6 。.9，哩? 40 (400) 8 1.5 -咽-一，一一一一100 ( 000) 2 1 .2 、F 3 SJ/Z 9001.24 87 一、甲一-.=户户、k一一一一-.%:. 嚼. ，_._一一一一一5.1 脉冲加速度和持按时间5.2 在每一方向上的碰注次数6 预处理有关规范可以主寻求预纯理。7 初始检测100土51000士104000士10应按有关规范的规定9对试验样品选行

9、外观，尺寸和功能检例。8 条件试验8.1 施加碰撞8.1.1 元件型试验样品除非有关规范另有规定，应在试验样品的三个相互垂直轴的每一个方向上施加规寇的碰撞次数。当试验许多相同的试验样品时，应这样取jnj以能同时沿上述规定的轴线和方向承受碰撞。(见A6)8.1.2设备试验样品如果在安装或运输时试验样品的状态已知时，并且由于碰撞通常是在一个轴(通常垂直轴)的一个方向最为明显，则仅应在那个方向和状态施加碰撞.如果状态未知时，则规定的碰撞数应施加在有关规范规定的每一个方向上。(见A6)8.2 工作方式和功能监测有关规范应指明试验样品是否应=a. 在碰撞期间要求工作和是否要求功能监测，h 能经受住碰撞条

10、件z对上述两种情况，有关规范应提供试验样品所遵循的接收或拒收的判掘。9 恢复有关规范可以要求放复。10 最后检:那应按有关规范的规远对试验样品进行外观，尺寸和功能检测。有关规范应提供试验样品所遵循的接收或拒收的判据。4 11 SJ/Z 9001.24 87 一范应作出的规定。当有关规范包括本试业时，应对下列细节作出具体规定s8. 特殊情况下的容差(A4) b. 特殊情况下的速应变化量(A5) C. 特殊情况下的横向运动d. 安装方法e. 严酷等级(A3) f. 预址理g. h. 仅在特殊情况下的碰撞次数和方向(A6) i. 工作方式和功能监测j. 接收与拒收的判据k. 恢复1 . 最后检测4.

11、1.1. 4.1.3 4.1.4 4.3 5.1.5.2 6. 7. 8.1 8.2 8.2.10 9. 10. 5 SJ/Z 9001.24 87 一一一附录AIJ Al引本试验提供一种方法。用i三方法能在试验室中重现试验样品在运输或工作期间经受的响。并将试验中对试验样品的路口向与产品可能遇到的实际环境的影响相比较。本试验的基本主;向是不需要重现实际环境。为了使不同的人在不同的场所进行试验时能得到相同的结果，本试验结出的参数是标准化的，并选择了合适的容差。数值的标准化使元件按其经受本标准给出某些严酷等级的能力进行分类为了方便本附录的使用，本附录引用了E文中有关条款的号码。A2 试验的应用范围

12、这个试验用来重现那些由陆地运输对试验样品的影响，经陆地运输或在地面运载工具中位用对试验样品所产生的效应。运输引起的重复性碰撞和颠簸通常是严酷的和复杂的随机性，可出现在各个不同的时间阶段上。这取决于路程的长短，路面条件，卡车或拖车类型等等。经火车运输中重复性碰撞主要是由铁轨的不连续性引起的，具有中等强度。铁路车辆的调车、哇钩等等也会产生更高强度碰撞的。对于非主复性的撞击，用SJ/Z9001.23 81 ( I E C 68 2 27)试验Ea:冲击更为合适(见附录B)。碰撞试验适用于安装好的试验样!自或以固定状态或是以散装状态运输的试验样品，对于以非固定方式运输的试验样品，应考虑可能需要使用(I

13、EC68 2 xx)试验Ee:弹跳作为代替方法。将试验样品刚性地固定在夹具或碰撞试验台台面上，在各连点上引人受控碰撞脉冲，来进行碰撞试验。有夫规范的编写者打算使用本试验时应引用11条有夫规范应作出的规定以确保提供所需的全部资料。A3 试验严酷等级(2和5条)只要可能，施加于试验样品的试验严酷等级就应与试验样品在运输或工作期间经受的环挠相关联。如果试验的目的是评价试验样品的结构完好性，严酷等级就应与设计要求相关联。运输环境往往比工作环境更为严醋，在这些情况下，选择的试验严酷等级需要与运输环境相关联，试验样品始终需要经受住运输环境。如果在工作环境期间要求功能，那么有必要在两种条件下进行碰撞试验z即

14、在运输环境试验之后测量参数和工作环境试验期间进行功能检查。6 SJ/2 9)1.24 87 当决定施加的试世严35等级时，必须考虑在试验严酷等级与实际环境条件问给出适当的安全不息。当实际的工作和运输环境未知时，应从表E选取合适的严酷等级，该表列出了适用于各种运输和工作中使用的试验严酷等级。要强调的是s碰撞试验是一种经验性的试验，并且是一种强度试验以便给出一种或可靠程度。而不是用来精确的模拟实际环境。在确定试验严酷等级时，规范编写者应考虑在有关标准1EC 721:环境条件分类中给出前资料，例如在未来的IEC721 3 1.第三部分z环境参数的分组分级及它们的严酷等级-一贮存和IEC72185:第

15、三部分z环境参数的分组分级及它们的严酷等级一一地车辆设备。应当记在上述出版物列出了在实际中遇到的冲击值。而这个标准的目的是对试验用的冲击脉冲进行了标准化，以便尽可能产生与实际寿命期间冲击环境相同的影响。A4 容差当脉冲披形、速度变化，重复频率和横向运动符合误差要求时，本标准规寇的试验方法高的再现性。然而，也有某些对这些容差要求例外的情况，这适用于那些具有高反作用负载(hghly react load)的试验样品，这是由于质量和/或动态应会影响碰撞试验台的特性。在这下，需要有关规范将规寇容差放宽或规定将得到的值记录在试验报告中。(见4.1.1，4.1.3和4.1.4条)当试验高反作用的试验样品时

16、，必须进行预调试以便检查加载后碰撞试验台的特性。对复杂的试验样品，如果供试验的试验样品仅一个或数量有限时，那么正式试验之前重复使用撞，尤其对于规定次数较少的碰撞，可能引起过试验或能引起元代表性的累积损伤。在这种况下，只要有可能，建议使用有代表性的试验样品(例如不合格的设备)预先进行检查，若没有这样的设备可利用时，则必须使用一个具有准确的质量和重心配置的己知重量的立体型来顶调，然而，必须指出的是z立体模型不可能与实际试验样品具有相同的动态应。如果使用低通滤披器时，那么截止频率的选择应使基本脉冲的失真可以忽略不计。首先应用其它方法确寇高频影响的潜在损伤，例如振动试验。图2的要求适用于滤披器切断情况

17、下的测量系统的频率响应。滤披器的特性应使截止频率fg(-8dB点)不低于sfg-1.5 o D 式中:fg-一战止频率(kHz ) J D-一脉冲持续时间(ms)。包括加速皮计在内的整个测量系统的频率响应，对于达到所蛋求的脉冲披形和严酷等级ll.必须是在示于图2容羞限之内是一个重要因素。当必须使用低通掠披器以减少加速度汁7 5J/2 9001.24 81 一固有的任何高频共振的影响时，则必须考见4.2)。A5 速度变化量(见4.1.3) 系统的幅值和相位特性，以避免再现波形失真为了进行本试验，必须确定实际的速度变化量，速度变化量可用许多方法来确定，其中有z对于不含有回跳运动的脉冲，用撞击速度确

18、定，用加速度时间曲线积分确定。当规定使用积分技术时，除非另有规定，实际速度变化量应用从脉冲开始前的0.4D到脉冲后的0.1D的积分来确定，这里的D是标称脉冲的持续时间。然而必须注意z当使用电稠分方法确定速度变化时可能是困难的，且要求使用精密的设备。因此，引用这个方法之前，应考虑价格关系。定速度变化及其相应容差的一个目的是促使在试验室内得到等于标称脉冲的碰撞忡，即脉冲在其容差范围的中心部位(见图1)。这样，才能保持试验的再现性。其另一个目的是与频率到fD=0.2有关.在这里f是冲击响应谱的共振频率，D是咏冲持时间。残余谱是近似地与脉冲的速度变化成E比。关于这方面更详细的资料见5J/29001.

19、23 87 ( 1 E C 68一227)基本环境试验规程，第二部分z各种试验试验Ea:冲击，B。A6 条件试验(8.1条)只要实际可能，试验中选择的轴线和方向应是试验样品在运输或使用期间将会遇到这种碰撞的有代表性的轴线和方向。尤其在元器件情况，试验样品的取向使能用最少的碰撞次数的满足规范的要求。这取决于可用于试验的同一试验样品数量和安装布局。例如，如果有8个可供试验的样品，那么这6个试验样品可用6个不同的取向安装，以便仅用碰撞台在一个方向施加碰撞即可满足规范的要求。如果可供试验的试验样品有8至5个，那么碰撞必须施加在以两个方向安装的试验品上。同样，对于2个试验样品，则需在试验样品三个方向施加

20、碰撞而对于一个试验样品，则需在试验样品的所有六个方向施加碰撞见8.1.1)。始终处于正常基面上工作或运输的设备型试验样品，则仅需当安装子上述基西方向时经受碰撞。运输期间，可以用一个以上的面放置的试验样品，应在有关规范规定的每一个轴线和方向土进行试验。应当记住E根据经验三个相互垂直方向通常是足够的(见8.1.2)。为了保证试验的再现性，要求各次碰撞之间试验样品内的任何相对运动实质土为零。杏，在试验样品共振衰减的不同阶段可能会引起共振的再激励。这将导致相同试验样品得出不同结果。注为了评价规定条件是否满足，试验工程师可利用下面的公式e该式不能作为一般用途且不缸中引用。8 SJ/Z 9001 , 24

21、 87 R_fres min 10 式中IR-重复频中3fres mi n一一最低共振频当不能观察试验样品内部运动时，例如密闭式产品，有关规施应指出需采取的措施。在很多情况下，特别是对于元器件，不需采取措施(见4.1.2条)。表2 用于不同用途的典型严酷等级示例一级等酷严用备设件用7c 每一规定方持时蜂值加速度向上mS gn(相应m/s2)撞次数一般强度试验，以的由1000 16 (1 00) 10 及以固定状态安装在非易碎产品，不包括轮式车辆或以固定越车辆.状态，用上述辛的产品。制械广控机力.式动动定移如固型例在重装和备安拿出a注备的设中最低强度试验和运输期间遇到的主要力学负载的普4000

22、6 (150) 15 附近。用途.在以固定状态1000 6 (250) 2S 满载越野车辆上或以固辆械牢机述在上装用民安载品装卸设备的产品。例如机、叉式站台定状李9 SJ/Z 9001.24 8 , 言表级TF KJT 自占严用各泣元黯刊，用每一规定方1委、司九MZdnHO持时向上的碰ms 撞次数未固定在轮式车预计使用在非1000 上作临时运输的产品便携式设备上的元(公路或铁路。例如交器件的运输。货。j幸值加速度gn(相应m/sZ) 6 (400) ,10 况下，用中未固用于可移动式4000 6 (400) 40 任向型式的汽车、火车越野车可反复运输的产丧备上的元器件。口口口。电子管、黄片接触

23、器z例如电键电话或交换机a级是各种用途的典型。应该记住将这个表列出的严酷等级不是强制性的但列出的严酷会有实际严酷等级不同于表中列出的那些严酷等级。10 一试验Ea:冲击SJ /Z 9001.23 871 ( 1 E C 68 2一27) 试验EL碰撞SJ/Z 9001.24 87 ( 1 E C 68一229) 试验Ec:倾跌与翻倒SJ/Z9001.25 87 (1 E C 68一21) 试验Edz自由跌落SJ/Z 9001.24 87 一、-一由十附录B各撞击试脸之间的比较该试验是用来重现元器件刊设备在使用中和经受到的非重复性冲击的彭响。期间可位该试验是用来重现元市件和设备在运输期间或当安装

24、在不同类型的车辆上时可能经受到的重复性冲击的影响。这是一种用来评价设备型试验样品在维修操作期间或在工作台上或长凳上粗率操作时，可能经受到的敲击或撞击影响的简单试验。SJ/Z :)01025 87方法l这是一种用来评价由于祖卒装卸可能经受的跌落影响的单试验。该试验也适用于验证强度等级。( T巳C68 2 32方法1) 试验Edz重复自由该试验是用来重现某些元器件型试验样品，例如使用中的跌落SJ/工po01.26-87连接器，可能受到的重复性冲击的影响。方法2( 1 E C 68 2 32方法2) 试验Ee:弹跳该试验是用来重现作为散装货物装在轮式车辆上，在不平( 1 E C 68 2 X) 的路

25、面上运输时，可能经受到的随机冲击条件的影响。冲击和碰撞试验是将试验样品固寇在试验台上进行试验。倾肤与翻倒、自由跌落、重复由跌落和弹跳试验是用试验样品的自由状态选行试验。.1 ._aA 、飘分阴阳宅。口，40。2.50 2.40-飞60- T, .2A A SA 2.50 标称脉冲容差限D目标称脉冲持续时间A=标称脉冲峰值加速度.O.2A -o.2A Tl=用常规碰撞台产生碰撞时，应对脉冲监控的最短时间。T=用振动台产生碰撞时，应对脉冲监控的短时间。图1一碰撞试验的脉冲波形半正弦11 SJ/Z 9001.24-37 |Z4d蜘t耐甲也跟牵lili-+1 . Oda 阳IIL8-Iob f3 h 10- , 续时间(ms)时ii下i主应可上升到+ldBkHz) 高截频止点、.，Z H -K ，、占川止、J, 日，、颜低持冲脉一一一、)一一一10 5 10 2 2 4 2 4 1 6 2 1 1 0.2 16 统的频率特性图Z12