GB/T 2423.10-1995
标准分类号
标准ICS号:试验>>19.040环境试验
中标分类号:电工>>电工综合>>K04基础标准与通用方法
出版信息
出版社:中国标准出版社
书号:155066.1-12408
页数:平装16开, 页数:19, 字数:40千字
标准价格:14.0 元
出版日期:1996-08-01
相关单位信息
首发日期:1981-08-10
复审日期:2004-10-14
起草人:纪春阳、王树荣、周心才、王增兰、邢申承
起草单位:电子部五所
归口单位:全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会
提出单位:中华人民共和国电子工业部
发布部门:国家技术监督局
主管部门:中国电器工业协会
标准简介
本试验的目的用来确定机械薄弱环节和(或)性能下降情况,并利用这些资料,结合有关规范,来决定样品是否可以接收。在某些情况下,也可用来确定样品的结构完好性和(或)研究它们的动态特性。也可根据经受住本试验中的各种严酷等级的能力来划分器件的等级。 GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Fc和导则:振动(正弦) GB/T2423.10-1995 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
GB/T2423.10--1995
本标准等同采用国际电工委员会标准IEC68-2-6《环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)》1982年第5版及两个修改文件。本标准代替GB2423.10一81《电工电了产品基本环境试验规程试验Fc:动(正弦)试验方法》和GB2424.7-81《电工电子产品基本环境试验规程,振动(正弦)试验导则》。GB2423.10--81和GB2424.7—81是参照国际电工委员会标准IEC68-2-61970年第4版起草的,并将国际电工委员会的一一个标准分成了两个标准,正文部分成为G2423.10振动(正弦)试验方法,附录部分成为GB2424.7振动(正弦)试验导则。这次修订将试验方法和导则合并在起,并且和IEC68-2-6第5版-一样。
本标准于1981年首次发布,1995年8月第一次修订。自1996年8月1日起实施。自本标准实施之日起,原中华人民共和国国家标GB2423.10-81和GB2424.7-81同时废止。本标准的附录A是标准的附录,
本标推的附录B和附录 C是提示的附录。本标由中华人民共和国电子工业部提出。本标由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位:电子部五所。本标主要承办人纪春阳王树荣、周心才、王增兰、邢申承64
GB/T2423.10--1995
IEC前
1)由所有对该问题特别关切的国家委员会参加的国际电工委员会所属技术委员会制定的有关技术问题的正式决议或协议,它尽可能地体现和表达了国际上对该问题的一致意见。2)这些决议或协议,以推荐标准的形式供国际上使用,在这种意义上为各国家委员会所接受。3)为了促进国际间的统一,国际电工委员会希望所有会员国在制定国家标准时,只要国家具体条件许可,应采用国际电工委员会的推荐标准的内容作为他们的国家标准。国际电工委员会的推荐标准和国家标准之间的任何分歧应尽可能地在国家标准中明确地指出。本标准是由国际电工委员会50技术委员会(环境试验)50A分技术委员会(冲击和振动试验)制定的。
本标准代替以前在标推68-2-6第四版中颁行的试验规程,其中包括1983年的第一号修正和1985年的第二号修正。
第二号修正的文本以下列文件为基础:六月法
50A(中办)165
更进一步的资料可见上表中的有关投票报告。投票报告www.bzxz.net
50A(中办)166
在1977年6月莫斯科会议上讨论了试验Fc的第一个草案,通过讨论形成了50A(中办)145文件,于1978年6月将此文件分发给各国家委员会按“六个月法”表决。下列国家委员会投票明确赞成本标准:澳大利亚
奥地利
比利时
加拿大
联邦德国
匈牙利
以色列
意大利
朝鲜民主主义人民共和国
南朝鲜
南非(共和)
西班牙
土耳其
中华人民共和国国家标准
电工电子产品环境试验
第2部分:试验方法
试验Fc和导则:振动(正弦)
Environmental testing for electric and electronic productsPart 2: Test methods
Test Fc and guidance : Vibration(Sinusoidal)目的
GB/T2423.10-1995
idt IEC 68-2-6:1982
代替GB2423.10—81
GB 2424. 7-81
提供一种确定元器件、设备和其他产品承受规定等级正弦振动能力的标准方法。2一般说明
本试验的目的用来确定机械薄弱环节和(或性能下降情况,并利用这些资料,结合有关规范,来决定样品是否可以接收。在某些情况下,也可用来确定样品的结构完好性和(或)研究它们的动态特性。也可根据经受住本试验中的各种严酷等级的能力来划分元器件的等级。在振动试验期间样品是否处于工作状态应在有关规范中规定。必须强调指出,振动试验总需一定程度的工程判断,供需双方应充分认识这一点。本标准的正文部分首先论述了在规定点上控制试验的方法,详细给出了试验程序,并且还对振动运动的要求、严酷等级(频率范围、振幅、耐久时间)的选择作出规定。有关规范的编写者应选择适用于该样品及其使用要求的试验程序和严酷等级。附录A到C给出了通用导则及对元件、设备的严酷等级的选择。为了便于本标准的理解,定义了某些术语,见第3章。为了便于本标准的使用,本标准的正文部分列出了所要参阅的附录A的章条号,并且附录 A也列入了正文的章条号。
3定义
本标准所使用的术语一般按GB/T2298一91《机械振动与冲击术语》的定义。然而,下列二个术语在本标准中有特殊含义,定义如下:a)扫频循环sweep cycle
在规定的频率范围内往返扫描一次,例如 10 Hz~150 Hz~10 Hz。b)失真distrotion
Var - ai × 100%
一在驱动频率上的均方根加速度值。式中:ai—
所施加的总均方根加速度值(包括ai值)。就本标准而言,也需使用下列附加术语和定义。国家技术监督局1995-08-29批准66
(1)
1996-08-01实施
3.1固定点fixing point
GB/T 2423.10—1995
样品与夹具或与振动台点接触的部分,在使用中通常是固定样品的地方。如果实际安装结构的一部分作夹具使用,则应取安装结构和振动台点接触的部分作固定点,而不应取样品和振动台点接触的部分作固定点。
3.2 测量点 measuring point
试验中采集数据的某些特定点具有两种形式,下面给出其定义。注:为了评价样品的性能,可以在样品中的许多点上进行测量,但在本标准中,这种情况不作为测量点看待,对这方面的更详细的叙述见附录A2.1。3.2.1检测点check point
位于夹具、振动台或样品上的点,并且要尽可能接近于一固定点,而且在任何情况下,都要和固定点刚性连接。
试验的要求是通过若干检测点的数据来保证的。如果存在四个或四个以下的固定点,则每一个都用作检测点。如果存在四个以上的固定点,则有关规范中应规定四个具有代表性的固定点作检测点用。在特殊情况下,例如对大型或复杂样品,如果要求检测点在其他地方(不紧靠固定点),则在有关规范中规定。
当大量的小样品安装在一个夹具中时,或当一个小样品具有许多固定点时,为了导出控制信号,可选用单个检测点(即基准点),但该点应选自样品和夹具的固定点而不应选自夹具和振动台的固定点。这仅当夹具装上样品等负载后的最低共振频率充分高过试验频率的上限时才是可行的。3.2.2 基准点 reference point是从检测点中选定的点,为了满足本标准的要求,该点上的信号是用来作控制试验之用的。3.3控制点control point
3.3.1单点控制single point control单点控制是通过使用来自基准点上传感器的信号,使该基准点保持在所规定的振动量级上来实现的(见4.1.4.1)。
3.3.2多点控制multipoint control多点控制是将来自各检测点上每个传感器的信号,按有关规范的要求,进行连续的算术平均或采用比较技术处理来实现的(见4.1.4.1)。4试验设备
4.1特性要求
当振动台按所规定的方法装上负荷时,振动台和夹具的特性要求如下:4.1.1基本运动
基本运动应为时间的正弦函数,样品的各固定点应基本上同相沿平行直线运动,并符合4.1.2和4.1.3的容差要求。
4.1.2横向运动
垂直于规定轴线任何轴线的检测点上的最大振幅,当频率等于或低于500Hz时,不大于规定振幅的50%,当频率超过500Hz时,不大于规定振幅的100%。横向的测量仅需在规定的频率范围上进行。在特殊情况下,例如对小样品,如果有关规范有规定,允许的横向运动的振幅不大于25%。在某些情况下,对于大样品或对于较高的试验频率,要达到上述要求可能是困难的。在这样的情况下,有关规范要指出下述二条中的那一条适用。a)应在报告中指明并记录超过上述规定的任何横向运动;b)横向运动不监控。
4.1.3失真
GB/T2423.10—1995
加速度波形失真的测量应在基准点上进行,应覆盖到5000Hz或驱动频率的五倍,并采用其中的较高者。
按第3章的规定,失真度不应超过25%。在某些情况下,要达到上述要求是不可能的,在这种情况下,如果基频控制信号的加速度振幅被恢复到规定的值,例如使用跟踪滤波器,则可以容许失真度超过25%。
对大的或复杂的样品,在频率范围内的某些部分上,若所规定的失真要求不能被满足,而且使用跟踪滤波器也不现实时,则就不需要恢复加速度振幅,但应指明失真并记录在报告中(见A2.2)。不管是否使用跟踪滤波器,有关规范可以要求记下如上述所规定的失真及其受影响的频率范围(见A2.2)。
4.1.4振幅容差
在所要求轴线上的检测点和基准点上的实际振幅应等于所规定的值,并应在下列容差范围内。这些容差包括仪器误差。
4.1.4.1基准点
基准点上控制信号的容差:土15%(见A2.3)。有关规范应指明是采用单点控制,还是采用多点控制。如果采用多点控制,应说明是将各检测点上信号的平均值控制到所规定的值,还是将所选择的一个点上的信号控制到所规定的值(见A2.3)。4.1.4.2检测点
在每检测点上:
当频率低于或等于500Hz时:
当频率超过500Hz时:
±25%;
±50%。
在某些情况下,例如对低频或大样品的某些频率要达到上述要求可能是困难的,应当在规范中规定个较宽的容差或规定另一种可选择的评价方法。4.1.5频率容差
低于或等于0.25Hz时:
从0.25Hz~5Hz时:
从5 Hz~50 Hz时:
超过50Hz时:
±0.05 Hz;
±20%,
±1%;
±2%。
在比较耐久试验前后的危险频率时(见8.1),即在振动响应检查期间,应采用下列容差:低于或等于0.5Hz时:
从0.5Hz~5Hz时:
从5 Hz~100 Hz时:
超过100Hz时:
4.1.6扫频
±0. 05 Hz;
±10%,
±0.5%。
扫频应是连续的,且频率应随时间按指数规律变化(见A4.3)扫频的速率应为每分钟一个倍频程,其容差为士10%。4.2安装
样品的安装在GB/T2423.43一1995《电工电子产品环境试验第2部分:试验方法元件、设备和其他产品在冲击(Ea)、碰撞(Eb)、振动(Fc和Fd)和稳态加速度(Ga)等动力学试验中的安装要求和导则》中叙述。对通常安装在减振器上的样品还可见8.2.2注2、A3.1和A3.2以及A5章。5严酷等级
振动试验的严酷等级由三个参数共同确定,即频率范围、振动幅值和耐久试验的持续时间(按扫频68
循环数或时间给出)
GB/T2423.10—1995
对每一参数,有关规范应从下面所列出的数值中选取。如果环境预先已知,且与下面所列的数据有显著差异,则有关规范就应根据已知的环境来规定试验要求。在附录B和附录C中,分别给出了元件和设备的严酷等级的示例(见A4.1和A4.2)。5.1频率范围
有关规范应从表1中选取-个下限频率和从表2中选取一个上限频率来给出频率范围,推荐的频率范围见表3。
下限频率
5.2振动幅值
上限频率
应在有关规范中规定振动幅值(位移幅值或加速度幅值或两者都要)。表3
推荐的频率范围
从fi~f
1~~35
1~100
10~150
10~2000
10~5000
55~500
55~2000
55~5000
100~2000
交越频率以下规定为定位移,交越频率以上规定为定加速度。表4、表5和图1、图2、图3给出了不同交越频率时的位移和加速度幅值的推荐值。注:振幅与频率的关系图见图1、图2、图3,其在低频段的应用参照A4.1。每一位移幅值有一相对应的加速度幅值(示于表4、表5中的同一横格线上)。因此在交越频率上振动量值是相同的(见A4.1)。
当规定的交越频率在技术上不适用时,有关规范可以规定其他的交越频率以及对应的位移-加速度幅值。在某些情况下也可以规定一个以上的交越频率。上限频率只到10Hz的试验,通常是在整个频率范围内采用定位移的方法。因此在表6和图3中仅给出位移幅值。
表4较低交越频率(~8Hz~9Hz)时的振动幅值的推荐值低于交越频率时的位移幅值
(0.001 4)
1表中所列全部数值均为峰值振幅,高于交越频率时的加速度幅值
2供参考的英寸值由原毫米值导出且是近似值,同样g,值也是为参考而给出的近似值。3表中15mm的位移幅值主要适用于液压振动台。(g.)
GB/T 2423.10-1995
表5较高交越频率(57Hz~62Hz)时的振动幅值的推荐值低于交越频率时的位移幅值
(0,03)
1表中所列全部数值均为峰值振幅。高于交越率时的规速度值,
2供参考的英寸值由原毫米值导出且是近似值,同样g值也是为参考而给出的近似值。表6仅适用于频率范围的上限到10Hz的位移幅值的推荐值位移韬值
1表中所列全部数值均为蜂值振幅。2供参考的英时值由原塞米值导出且是近似值。3大于10mm的位移幅值主要适用于液压振动台。5.3耐久试验的持续时间
有关规范应从下面所给出的推荐值中选取耐久试验的持续时间。如果规定的持续时间导致在轴线或每懒率上等于或大于10h,则可分成几个周期进行,但不能减少样品中的应力(由于发热等)。5.3.1扫频耐久
在每一轴线上的耐久试验持续时间以扫频循环数(见第3章)给出,并根据有关规范,从下列诸值中选取:
1、2、5、10、20、50、100.
当需要更多的扫频循环数时,应采用与上述诸值相同的系列(见A4.3)。5.3.2定频耐久
5.3.2.1在危险频率上
由振动响应检查(见.8.1)所发现的每轴线中的每一一频率上的耐久试验持续时间,应根据有关规范,从下列诸值中选取(见A6.2):10 mint0.5min
30 min±1 min
90 min±1 min
10 h±5 min
5.3.2.2在预定频率上
GB/T2423.10—1995
有关规范所规定的持续时间应考虑样品在其整个工作寿命期间可能经受到这种振动的总时间。对每一规定频率和轴线的组合应进行上限为107循环的试验(见A6.2)。6预处理
有关规范可以要求预处理(见GB/T2421)。7初始检测
应按有关规范的规定进行电气和机械检测(见A9章)。8条件试验
有关规范应规定样品受振动的轴线数和它们的相对位置。如果有关规范不作规定,则样品应在三个互相垂直的轴线上依次经受振动,而且轴向的选择应选最可能暴露故障的方向。基准点上的控制信号应从各检测点的信号中得出,并用于单点或多点控制。所用的试验程序应根据有关规范的规定,从下列各步骤中选择,导则见附录A。通常试验各步骤应依次在同一条轴线上完成后再在其它轴线上重复进行(见A3章)。对通常带减振器使用的样品需去除减振器进行试验时,必须规定特殊的措施(见A5章)。当有关规范有要求时,应以施加于振动系统的最大驱动力的极限来控制规定的振动幅值。力限制的方法在有关规范中规定(见A7章)。8.1振动响应检查
当有关规范有要求时,为了研究样品在振动条件下的特性,应对整个频率范围进行响应检查。通常应按耐久试验相同的条件在一个扫频循环上进行(见8.2)。如果采用低于规定值的振动幅值和扫频速率能更精确地确定响应特性,则该方法就可采用,但应避免过度地延长时间。如果有关规范有要求,则在振动响应检查期间样品应工作。若因样品工作而不能评价其机械振动特性时,则应将样品处于不工作状态进行附加的响应检查。在振动响应检查期间,应检查样品以便确定出现下列现象的危险频率:a)由于振动而使样品出现故障和(或)性能下降;b)出现机械共振及其他响应现象,例如抖动。应记录出现上述现象的所有频率及所施加的幅值,并应记录样品的性能变化(见A1)章。有关规范应规定对此所采取的措施。
在某些情况下,有关规范可以要求在耐久程序结束后,再进行一次附加的响应检查,以便对试验前后的危险频率进行比较。如果危险频率发生任何变化,则有关规范应规定对此所采取的措施。但基本的要求是试验前后的两种响应检查应在相同的振幅下以相同的方式进行(见A3.1)。8.2耐久试验程序
有关规范应规定采用下列两种耐久程序中的那-一种(见A3.2)。8.2.1扫频耐久试验
这种耐久程序应优先选用。
应按有关规范所选择的频率范围、幅值、持续时间进行扫频(见5.3.1)。必要时可将频率范围分成几段进行,但不能因此而减少样品所受的应力。8.2.2定频耐久试验
GB/T 2423.10--1995
用下列两种频率之一进行耐久试验:a)按8.1进行振动响应检查所获得的那些危险频率;b按有关规范所规定的颠定癫率,当在由振动响应检查所获得的危险频率上进行试验时,其频率应始终保持在实际的危险频率上。注
1如巢实际的危险频率不十分明显,例如出现抖动或几个独立的产品被同时试验时,为了方便起见,可在一个圖绕着危险频率的限定频率范围上进行扫频,以确保被充分的激励。2对装有减振器的样品,有关规范应规定是否应对装上减摄器后的共振频率进行耐久试验。9 中间检测
当有关规范有要求时,样品在茶件试验期间应工作,并进行性能检测,其工作和检测时间按所规定总时间的百分比来确定(见A3.2和A8章)。10恢复
当有关规范有要求时,在条件试验后给段恢复时间,以便使样品处于与初始检测时相同的条件,例如在溢度方面。
11最后检测
按有关规范的规定对样品进行电气和机械性能检测(见A9章)。12有关规范应作出的规定
当有关规范采用本试验时,为便于应用,应规定下述各项内容。规范的编写者应按下述各项提供材料,并要特别注意有星号(*)标记的项目,因为该项资料总是必不可少的。a)检测点(3.2)3
b)横向运动(4.1.2),
c)失真(4.1.3);
d)控制信号的导出(4.1.4.1),e)检测点的容差(4.1.4.2);
1)样品的安装(4.2)
g)频率范围*(5.1),
h)振动幅值*(5.2);
1)特殊的交越颖率(5.2条);j)耐久试验的类型和持续时间*(5.3);k)预处理(6章),
1)初始检测*(7章),
m)振动的轴线(8章);
n)力的限制(8章);
0)进行试验的步骤和顺序*(8章、8.1.8.2)p)功能和功能检查*(8.1和9章);9)振动响应检查之后所采取的措施(8.1),r)在最后响应检查时,如果发现共振频率变化时所采取的措施(8.1),s)预定频率(8.2.2)
t)样品装上减振器后的共振频率上的条件试验(8.2.2):72
u)最后检测*(11 章)。
加速度,m/s
严酷等级
加速度,m/s
严酷等级
000503
交越点
33333 23
GB/T 2423.10-1995
采用较低交越频率(8 Hz~9 Hz)时的振动幅值图1
交越点
采用较高交越频率(57Hz~62Hz)时的振动幅值2000
频率,Hz
频率,Hz
加速度前/s
GB/T2423.10—1995
事,艺
图3振动位移幅值(仅用于上限频率为10Hz)的频率范围A1引言
GB/T2423.10—1995
附录A
(标准的附录)
试验导则
本试验的基本目的是提供一种能在试验室内再现样品可能经受到的实际环境影响的方法,而不是重现实际环境。
为了使不同的人在不同的地点上所做的试验有相同的结果,本试验所给出的参数是经过标准化的,并有合适的容差。参数的标准化还可使元器件能按其经受本标准所规定的某种振动严等级的能力来分类。
在振动试验中,以往的规范通常是先寻找共振,然后使样品在共搬频率上按所规定的时间进行耐久试验。可惜一般的确定方法很难将容易引起失效的共振与在长期振动下不可能引起样品失效的共振区别开来。
此外,这种试验程序要应用于大多数现代化的样品也不实际。因为在评价任何封闭器件或现代化小型装置的振动特性时,直接观察儿乎是不闭能的。若采用传感器技术,则要改变该装置的质量-刚度分布,所以通常不能使用。即使可以使用,成败的关键完全取决于试验工程师在该装置中选择合适测量点的技巧和经验。
本标准提出的优选程序,即扫颊耐久,使上述这些困难减到最小,并且避免了确定重要或有害共振的必要性。若允许象规定现行环境试验那样规定这些方法,则会对试验工程师的技术依赖性减到最小。但由于需要规定试验方法,所以使本方法的推荐受到了影响。扫频耐久的时间从有关的应力循环数导出的扫濒循环数来给出的。
在某些情况下,如果耐久试验的持续时间打算长到足以保证其疲劳寿命与所要求的使用时间相当,或长到足以保证相当于使用中所经受到的振动条件下的无限寿命。则这种扫额耐久法就可能导致持续时间过长。因此给出了男一种方法,其中包括定频耐久。当采用这种方法时,不是在预定频率上进行,就是在响应检查期间所发现的危险频率上进行。若振动响应检查期间每轴线上所发现的危险频率点较少,且不超过四个,则定颊耐久是合适的。如果超过四个,则扫额久可能更合适。当然,既用扫频耐久又用定频耐久也可能是合适的。需要记住定颊耐久在试验中仍需定程度的工程判断。对任何预定频率,其耐久持续时间在有关规藏中规定。定频耐久试验的持续时间按危险频率情况下的时间来确定,并取决于预计的应力循环数。由于材料种类繁多,不可能给出应力循环数的统一数据。对般的振动试验,引用10°的上限数据而不需要超过它(见5.3.2.1稚5.3.2.2)。
如果知道实际环境基本上是随机振动,只要经济上许可,耐久试验阶段就应该用随机振动来进行。这种做法对设备特别适用。对某些结构简单的元件型式样品,通常采用正弦振动就足够了。关于随机振动见GB2423.11一82《电工电子产品基本环境试验规程试验Fd宽带随机振动试验方法般要求》、GB2423.12一82《电工电子产品基本环境试验规程试验Fda:宽带随机振动试验方法高再现性》、GB2423.13一82《电工电子产品基本环境试验规程试验Fdb:宽带随机振动试验方法中再现性》和GB2423.14--82《电工电于产品基本环境试验规程试验Fdc:宽带随机振动试验方法低再现性》。
A2测量和控制
,A2.1测量点
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