吳斌

【關鍵詞】運輸試驗;正弦定頻振動;正弦變頻振動;隨機振動

運輸試驗是產(chǎn)品環(huán)境適應性試驗的重要組成部分，通過模擬產(chǎn)品的運輸過程，驗證產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計與包裝要求是否存在設計缺陷或可能存在的風險，為產(chǎn)品設計合理化、產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量一致性提供數(shù)據(jù)支撐，也是產(chǎn)品運輸問題事故仲裁及分析、復現(xiàn)的有效手段。

一、振動由來及危害

產(chǎn)品在運輸過程中所承受的振動主要來自運輸工具和運輸環(huán)境。如路況的起伏，路面的等級，汽車發(fā)動機的固有振動、車輛的減震性能，牽引機和鐵軌接縫處的會產(chǎn)生周期性的振動，飛機發(fā)動機的高頻振動，起飛、降落及氣流作用產(chǎn)生的低頻及周期性的振動，船舶發(fā)動機的振動及水面風浪顛簸引起的振動等因素都會使產(chǎn)品承受各方向的振動。運輸過程中產(chǎn)生的振動，可能導致產(chǎn)品發(fā)生外觀的表面擦劃傷，機械部件因反復施加作用力導致螺絲松動、結(jié)構(gòu)扭曲變形等問題，內(nèi)部部件可能出現(xiàn)因振動導致器件失效或管腳接觸松動等問題。

二、運輸試驗的振動類型及量值因素

運輸試驗的振動通常可分為三類：正弦定頻振動試驗、正弦變頻振動試驗和隨機振動試驗三種。三種類型振動試驗前需要確定的量值因素如下：

正弦定頻振動：振動頻率、振動位移、振動加速度、振動時間、振動方向;正弦變頻振動：振動頻率、振動位移、振動加速度、倍頻程、變頻速率、振動時間、振動方向;隨機振動：振動頻率、功率譜密度、振動時間、振動方向。

三、各類型運輸試驗的方法、參數(shù)確認及標準要求

（一）正弦定頻振動

正弦定頻振動的試驗方法有兩種：定加速度法、定位移法[1]。試驗方法可參考《GB/T 4857.7-2005》第5.6章節(jié)。在試驗條件中，振動頻率、位移和加速度三者之間有固定的數(shù)學關系，其振動狀態(tài)方程式表示為：

D=G*10-3/（2πf）2

其中，D表示半峰值位移，單位為mm;G表示振動加速度，通常用g值的倍數(shù)表示;f為頻率，單位為Hz。

試驗量值的確認可參考《GB/T 4857.18-92》中表2基本的試驗強度值，根據(jù)被試產(chǎn)品的實際情況如尺寸、重量、運輸方式等選擇試驗參數(shù)[2]。

（二）正弦變頻振動

正弦變頻振動的試驗方法有兩種：掃頻試驗、共振試驗[3]。試驗方法可參考《GB/T 4857.10-2005》第5.5章節(jié)。在試驗條件中，倍頻程的計算公式為：n=

其中，n表示倍頻程，單位為oct;fH表示上限頻率，單位為Hz;fL表示下限頻率，單位為Hz。變頻速率的計算公式為：R=

其中，R表示變頻速率，單位為oct/min;T表示變頻時間，單位為min或s。

（三）隨機振動

隨機振動是在振動過程中，質(zhì)點運動周期沒有規(guī)律，并且過程用不精準重復，只能用統(tǒng)計方法來研究的非周期性振動[4]，其三個試驗條件值為功率譜密度（PSD）、加速度均方根（Grms）和振動時間。可通過采集運輸數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計學制定出隨機振動譜。在制定試驗方案時，可參考《GB/T4857.23-2012》、《GJB 150.16A-2009》中給出的試驗條件開展試驗[5]，也可根據(jù)實際情況，建立新的隨機振動譜。

四、結(jié)束語

三種類型的運輸試驗從對應的試驗條件和量值來看，都是獨立的，不存在等效或者替換的關系，其試驗嚴酷等級也不能互相比較。根據(jù)電子產(chǎn)品的實際情況，選擇合適的試驗項目、試驗強度和試驗時間，可以讓試驗結(jié)果更接近現(xiàn)實，起到更好的驗證作用。