GB/T 2423.56-2006
标准分类号
标准ICS号:试验>>19.020试验条件和规程综合
中标分类号:综合>>基础标准>>A21环境条件与通用试验方法
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:平装16开 页数:30, 字数:50千字
标准价格:24.0 元
计划单号:20031353-T-604
出版日期:2007-04-01
相关单位信息
首发日期:2006-11-08
起草人:卢兆明、纪春阳、徐忠根、王德言、徐明、徐立义、张越、任珉、杨泽群、杜学英
起草单位:广州大学、信息产业部电子第五研究所、上海电子仪表标准计量测试所等
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:中国电工协会
发布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会
主管部门:中国电器工业协会
标准简介
本标准等同采用IEC 60068-2-64:1993。标准中提供了两种实验方法,以确定试验样品承受规定宽带随机振动的能力。本标准只要是用于电工电子产品,但并不局限于此。 GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fh:宽带随机振动(数字控制)和导则 GB/T2423.56-2006 标准下载解压密码:www.bzxz.net
本标准等同采用IEC 60068-2-64:1993。标准中提供了两种实验方法,以确定试验样品承受规定宽带随机振动的能力。本标准只要是用于电工电子产品,但并不局限于此。
标准内容
ICS 19. 020
中华人民共和国国家标准
GB/T 2423.56—2006/IEC 60068-2-64:1993电工电子产品环境试验
第2部分:试验方法
试验Fh:宽带随机振动(数字控制)和导则Envirunmental testing for electric and electronic products-Part 2: Test methods-
Test Fh: Vibration, broad-band random(digital control)and guidance(IEC 60068-2-64:1993,IDI)
2006-11-08发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2007-04-01实施
规范性引用文件
试验要求
严酯等级
预处理
初始捡测
最终检测-
11有关规范应给出的信息
附录A(规范性附录)振动响应检查附录 B(资料性附录)
附录 C(资料性附录)
百分数和dH间的转换
瞬时加速度值分布的容差带
加速度谱密度的容差限
高斯(正态)概率密度函数
信号削波示意图
削波后的非高斯概率密度函数
GB/T2423.56-2006/IEC60068-2-64:199317
在不同置信度水平下加速度谱密度的统计精度与自由度的关系图6
加速度谱密度与额率的关系
竞带随机振动试验的流程图
正则化的溅養器的传递率因子
GB/T2423.56—2006/IEC60068-2-64:1993GB/T2423《电工电子产品环境试验第2部分:试验方法》系列标准按试验方法分为若下部分。本部分为GB/T2423系列标准的第56部分。本部分等同采用IEC60068-2-64:1993《环境试验第2部分:试验方法试验Fh:宽带随机振动(数控)和导则》(英文版),但按GB/T20000.2一2001标准化工作指南第2部分:采用国际标准的规则\的4. 2b)和5.2的规定作了下列编辑性修改:a)\IEC60068的本部分”一词改为“GB/T2423的本部分”或\本部分”;b)用小数点”\代替作为小数点的逗号“,;删除国际标准的前言:
d)为了与现有GB/T2423其他务部分的名称一致,将本部分改为当前名称。本部分的附录 A为规范性附录,附录 B、附录 C为资料性附录。本部分由中国电工协会提出。
本部分出全国电工电子产品坏境标准化技术委员会(SAC/TC8)归口。本部分由广州大学、信息产业部电子第五研究所、上海市电子仪表标准计量测试所、北京航空航天大学、航空集团第301研究所、北京市海淀中元微型仪器公司、苏州试验仪器总厂负责起草。本部分主要起草人:徐忠根、纪春阳、卢兆明、王德育、徐明、徐立义、张越、任珉、杨泽群、杜学英。GB/T2423.56—2006/IEC60068-2-64;1993引言
宽带随机振动试验标准般适用于可能经受随机振动的电工电子产品,本部分规定的试验方法是以随机振动的数字控制为基础。有关规范如有要求,本部分允许对试验方法予以适当调整,以适用其他种类产品的试验样品。本部分替代已有的模拟方式宽带随机振动试验方法(试验Fd,GB/T2423.11一1982GB/T 2423.14—1982)。
应当指出,随机振动试验是一个复杂的过程,它要求对试验的基本原理和技术有相当程度的理解,在试验中还需要具备相当多的士程判断经验。与大多数其他试验相比,试验Fh不是以确定性技术而是以统计技术为基础。因而宽带随机振动试验是以概率和统计平均的彩式来描述的.附录A(规范性附录)给出了振动响应检查的要求。本部分的11章详细地列出了有关规范的编写者在采用本试验时应给出的信息。附录 B(资料性附)给出了本试验的导则。附录C(资料性附录)供有关章节参考,它给出了引用值(用B或百分数表示)与其可替换值之间的转换。
1范围
GB/T2423.56—2006/IEC60068-2-64:1993电工电子产品环境试验
第2部分:试验方法
试验Fh:宽带随机振动(数控制)和导则本部分提供了两种标准的试验方法(方法1和方法2),以确定试验样品承受规定宽带随机振动的能力。不能认为一种试验方法比另一种试验方法更严酷,差别主要是试验方法2提供更多的信息去量化所应用的试验,因此具有更好的冉现性。本部分还揭示了由随机振动引起的应力累积效应和特定的机械性能下降,以放使用这些信息和相关规范来评定试验样品的可接受程度。有时,本部分也用来证明样品的机械环境适应性和/或研究它们的动态特性。
本部分适用于在运输或工作环境中可能遭受随机振动的样品,如在飞机、太空飞船和陆地交通工具中,它主要用于没有包装的样品,以及在运输过程中其包装作为样品本身一部分试验样品。本部分募适用于电工电子产品,但并不局限于此,地可适用于其领域的产品。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款,凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括谢误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓扇根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本,凡是不泛期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB/T 2298—1991机械振动与冲击术语(idtISO 2041:1990)GB/T2421—1999电工电子产品环境试验第1部分:总则(idtIEC60068-1:1988)CB/T2423,10—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)(idt IEC 60068-2-6,1982)
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(F和 Fd)和稳态加速度(Ga)等动力学试验中的安装要求和导则(idt IEC60068-2-47:1982)
GB/T4796电工电子产品环境参数分类及其严酷程度分级(GB/T4796-2001,id1IFC6007211:1991)
[EC60050-301:1983国际工技术术语(IEV)301章:电子是总则IEC60050-302:1983国际电工技术术语(IEV)302章:电子测量仪器[EC60050-303:1983国际电工技术术语(1FV)303章:电子测量仪器(高级版)IEC60068环境试验
IEC60068-2环境试验第2部分:试验方法3定义
使用的术语股在GB/T2298—1991或1EC60050(301.302,303):1983与GB/T2421—1999或者GB/T2423.10—1995中定义过。为方便读者,这里包括了出自上述标准但略有出人的定义,并且指出了它们的差别。
另外,下面增加的术语和定义也适用于本部分。1
GB/T2423.56—2006/IEC60068-2-64:19933.1
-3 dB 带宽 B,- 3 dB bandwidth8.
在频率响应函数中对应于单一共振峰值大响应0.707倍的两点之间的颊率宽度(见 4.3.6.2)。[GB/T 2298—1991,修正]
加速庭谱密度acceleration spectral density当在带宽趋于密和平均时间趋于无穿的极限状态下,各单位带宽上通过中心频率窄带滤波器的血速度信号方均值(见4.3.4)。
[GB/T 2298—1991,修正]
偏差 bias error
由于采用有限的频率分辨率估计加速度谱密度引起的系统误差(见4.3.6.2)。3.4
检测点check-pofnt
位于来具,握动台或样铝上的用于信号检测的点,应尽可能带近菜个固定点并与之刚作连接(鑫见A. 2. 4. 1).
注1:应有足够多的检测点以满足试验要求。注2;若固定点少于或等于 4 个,则全部作为检测点。否则,按照有关规范中规定取 4个有代表性的固定点作为测点,
注3:在特殊情说下,朗如大型或友杂样品,若测点无法辅近同定点+则有关规范应有规定。注4:当诈多小样品安装在同一个夹具上或一个小样品上有若干个固定点时,可以选择单个检测点(参考点)来获取控制信号。此信号与夹具有关而不与样品的固定点有关。此时实具的低共振频率应充分高于试验频率的上限.
控制加速度密度control acceleration spectral density在参考点上测量到龄加速度谱密度(见4.3.3)。3.6
控制系统回路
包据下列操作:
controlsystemloop
参考点上模拟随机信号的数字化进行必要的数据处理:
产生更新后的模拟随机假号给振动系统功率放大器(参见B.1343.7
峰值因于crest factor
峰值和方均根值之比(见4.3.3)。[GB/'r 2298—1991]
阻尼比dampingratio
粘性阻尼系统中实际阻尼和临界阻尼的比值。3.9
失真度
distortion
失真度:
×100(%)
.(1)
式中:
1信号中基赖分最的如速度方均根值:urbzxz.net
包含4,在内的所有加递度总的方均根值,GB/T 2423.56—2006/1EC 60068-2-64:1993(等同于GB/T2423.10—1995第3章定义,不同于GB/T2298—1991定义)3.10
驱动信号的削波drivesignal clipping对驱动信号瞬时值的限制(见4.3.3)。3. 11
有效频率范围effectivefrequencyrange实际从频率低于f斜谱前端到高于f:斜谱后端的巅率范围(见图2)。3.12
加速度谱密度误差
error acceleration spectral density规定的加速度谱密度值和控制实现的加速度谱密度值之差。3.13
均衡equalization
住如速度谱密度误差最小化的过程。3.14
最终斜谱rinal siope
加速度谱密度火于F的部分(参见B.2.4)。3.15
赖率分辨率frcqueacy resolution加速度谱密度的频率叫隔宽度,以赫慈为单位。它等于数字分析中了样记录长度的倒数。在给定的频率范围内,谱线的数量和间厢的数盘相等(见4.3.6)。3.16
acceleration ofgravity
出于地球引力引起的标推加速度,它随海拔高度和地理纬度变化(见5.3)。在本部分中 g。圆整为 10 m/s。3.17
加速度谱密度示值indicated acceleration spectraldensity受仪器误差,随机误差和信差影响的分析仪示值(见4.3.6)。3.18
初始斜谱initial slope
加速度谱密度小于的部分(参见B.2.4)。3.19
仪器误差 instrament error
由控制系统及其输人的每一个模拟环节引起的误差(参见B.2.3.2)。3.20
多点平均控制multipointcontrol,averaging由多个检测点的加速度谱密度经算术平均形成的控制加速度谱密度(参见B.2.1.2)。3.21
多点最大值控制multipoint control,exterlal由多个检测点对应谱线上的加速度谱密度的最人值形成的控制加速度谱密度(参见B.2.1.2)。3
GB/T2423.56—2006/IEC60068-2-64:19933.22
优先试验轴preferred testing axes按实际情况尽可能选择相应于样品最薄弱的3个正交轴(见8.1)。3.23
随机误差 randon error
出于不同的实际平均时间与滤波器带宽的限制导致加速度谱密度估计误差(参见B. 2.3.3)。3.24
记录record
用于快速傅立叶变换计算的时或的等间两数据点的集合(参见B.1)。3.25
参考点 reference point
从检测点中选出的点,其信号用于试验控制,以满足本部分要求。注: 该点可能是拟参考点(见 A. 2. 4. 2)3.26
Ereproducibility
可再现性
按下列不同条件下对相向参量相同数值进行测量的结果之间的一致性程度:不同的测试方法;
一不同的测量仪器;
一不同的观察人员;
不同的实验室;
间随较长的不同的测最时间!
不同的仪器使用可惯。
注:术语“再现性”也可应用于满足上述部分条件的情况。[IEC 60050(301,302,303)]
response points
响应点
位于试验样品上的特定部位的点,从这些点上获得数据进行振动响应分析。这些点不是检测点或参考点。 (参见 A, 3. 1)。
方均根值
fruot-mean-square value
在与2区间内单值函数的方均根值,是在该区间内的函数值的平方的平均值的平方根值(见4.3.4).
[GB/T2298—1991,修正]
注:本试验方法,加速度、速度和位移的方均根值可以按B.2.5计算,3.29
标准差 astandard deviation,a根据振动理论,当振动幅值的平均值等于0时,振动的标准差等于方均根值。[GB/T2298—1991,修正]
统计精度statisticalaccuracy
加速度谱密度真值与加速度谱密度示值之比(见4.3.5)。3.31
统计自由度
statistical degrees of freedom用时间平均方法来估算随机数据的加速接谱密度时,统计自由度取决于频率分辨率和有效平均时间(见4.3.5)。
[GB/T 2298—1991,修正]
扫频循环sweepcycle
GB/T2423.56—2006/IEC60068-2-64;1993在规定的频率范围内的往复扫频一次,例如 5 Hz-500 Hz-5 Hz(参见 A.2. 5)。GB/T 2423.10—1995
ftrue acceleration spectral densily真实加速度谱密度
作用于试验样品上的随机波的加速度谱密度(见4.3.6)。3.34
窗函数windowfunction
在处理加权数据时为减少误差而使用的裁断函数(见4.3.6.2).[GB/T 2298—1991]
4试验要求
4.1总则
进行试验时,整个振动系统包括功率放大、振动发生器、试验来具、试验样品和控制系统等都应满足必要的性能要求。
本部分提供了两种试验方法。
方法1通常仪应用于随机振动。但有关规范也可能要求在随机振动之前或前用正弦或随机振动激励进行握动响应检查(见8.2和8.6)方法2在随机振动试验之前用正弦或随机振动激励进行振动响应检查以寻找最窄的一3dB带宽的共振。在某些条件下,有关规范可能要求进行附加的振动响应检查(见8,6)。4. 2振动响应检查
试验Fc(GB/T2423.10—1995)正弦被激励的要求已在规范性附录A规定。随机振动试验4.3的随机激励的要求也在附录 A中规定。4. 3随机振动试验
4. 3. 1基本运动
有关规范应规定试验样品固定点的基本运动,这些点应具有大体相同的运动,其基本运动应该层直线运动,并具有随机的特征。其瞬时加速度值应呈正态(高斯)分布。若各点的运动很难达到完全相同时,则应采用多点控制。
4.3.2接向运动
在垂直于指定轴向的任一轴上测得的检查点的加速度谐密度不应超过规定值的5dB,并且相应加速度方均根值不应超过基本运动规定值的50%。在特殊情说下,例如小样品,有关规范应限制横向运动的加速度谱密度以保证不超过基本运动3 dB。在某些频率上或者对于尺寸大或质心高的样品,达到这些值可能是困难的。在这种情况下,有关规范应说明采用下列两条中的-条:a)超山上述给定值的任何横向运动都应记录在试验报告中;b)已知不会对试验样品摄伤的横向运动不需监测。4.3.3分布
在图1给定的容差带内,参考点的瞬时加速度值应呈止态(高斯)分布。对大部分随机振动试验系统,其分布通常会落在容差带内。在系统常规标定时应进行检定(参姚B.2.2)。如果使用虚拟的参考点进行控制,所有用米构成加速度谱密度的检测点都应满足此分布要求。GB/T 2423.56—2006/IEC 60068-2-64: 1993有关规范应规定峰值因子或驱动信号的削波至少应为2.5。应对从检测点得到加速度波形进行检查以确保当前信号中包括不低于规定方均根值2.5倍的峰值。4. 3. 4振动容差
在要求方向上检测点和参考点的含仅器容许误差的规定如速度谱密度示值在如图2所示和F之间容差应在±3dB范围内(参见B.2.3.2)。当使用方祛2时,有关规范应规定最大允许偏差(见8.1和 B, 2. 3. 4)
在和f内,计算或测量得到的如速度方均根值应在规定加速度谱密度的方均根值的士10%之内。此值适用于单点和多点控制。在某些频率上或对于尺寸大或质心高的样品,达到这些值可能是困难的。在这些情况下,有关规范应规定较宽的容许误差。
初始和最终斜谱应分别不低于十6dB/oct和不商于一24dB/oct(参见B.2.4),4.3. 5统计精度
统计精度由统计自由度(N)决定。统计自由度按(2)计算:Na = 2B. X T.
式中:
B.频率分辨率;
T.——有效平均时间;
Na— -应不低于 120(参见表 B. 2和图 6)。4.3.6频率分辨率
使如速度谱密度真值与示值之间误差最小所必需的频率分辨率,对于方法1应在4.3.6.1的限定值内,对方法 2 应在 4. 3, 6. 2 计算的限定值内。4. 3, 6, 1 方法 1
频率分辨率的最大值应从表1中选取。表1
试验频率范围
4.3.6.2方法2
频率分辨率,方法1
单位为赫兹
率分辨率的上限值
频率分辨率B。应从共振频率响应检查中选择最窄的一3dB带宽B,(参见A.2.6和A.3.1)。题率分辨率由式(3)计算:
B. = a X B,
式中α1,因子α考患了系统误差E应从表2中取值(参见B.2.3.4)。衰 2矩形窗函数中的因子 和系统误差系统误差 E,/dB
因子a
注:对其他类型窗函数,因子a应除以表H.3中的因子W(参见B.2.3.4)。4.4安装
±0, 5
除有关规范另有规定,样品应按GB/T2423.10—1995的规定安装,它参考GB/T2423.43—1995。6
5严醋等级
5.1总则
试验严酷等级根据由下列参数组成:试验频率范围;
加速度谱密度值;
-加速度谱密度的谱型;
试验持续时间。
GB/T2423.56—2006/1EC 60068-2-64:1993有关规范应规定每一个参数值。它们从下列参数中选取:a)从 5. 2~5.5 的给定值中选取;b)当从已知环境条件中得出明显不向值时,购取该值;c)由已知相关的数据资料中获得(例如GB/T 4796)。5. 2 试验频率范围
如果选择了5,1中选项a),则试验频率范围应从表 3中选取。表3试验频率范围
颊率f和以及它们与加速度谱密度的关系如图2所示。5.3加速度谱密度
单位为赫兹
如果选择了 5,1 中选项a),则在f和「之间的加速度谱密度(图 2 中 0 dB)应从下列数值(以(m/s\)\/Hz为单位)中选取:
0. 05;0. 1:0. 5;1. 0,5. 0;10, 0;50, 0;100, 0著采用 g。表达,g. 取 10 m/ s。5. 4加速度谱密度的谱型
规定加速度谱密度谱型为平直谱(见图2)。在特殊情况下,可能要规定近似形状的加速度谱密度谱型。此时,有关规范应按频率函数规定加速度谱密度曲线形状。应尽可能从5.2 和5,3 给定值中选取不同的谱密度值和相应的频率范围,即捞点。此外,有关规范应规定在不同谱密度值之间的斜率。5. 5 试验持续时间
每一个轴向的持续时间应从下列数值选取,以分钟为单位,容差为0--5%:1.3,10,30,100:300
6预处理
有关规范若要求进行预处理,则应规定相应的条件。7初始检测
应按有关规范的要求对样品的外观.尺寸和功能进行检测(参见B.7)。7
GB/T 2423.56—2006/IEC 60068-2-64 : 19938试验
8.1总则
试验根据有关规范规定采用方法1或方法2按照不同的试验流程进行。其步骤如下:方法1:
—如果有要求,进行初始振动响应检查(见8,2),—试验前用低量值激励进行均衡(见8.3):一随机振动试验(见8.4);
一如果有要求,进行最终振动响应检查(见8.6)。方法2:
初始振动响应检查(见8.2);
—试验前用低量值激励进行均衡(见8.3):随机振动试验(见8.4);
—如果有要求,进行最终振动响应检查(见 8. 6)。除有关规范另有规定,样品应依次在每一个选定试验轴工经受振动激励。除有关规范另有规定,沿着这些轴的试验顾序是不虚要的。参考点的控制加速度谱密度,如单点控制,则从一个检测点获得;如多点控制,则从多个检测点获得。对后者,有关规范应说明,是各检测点信号的平均慎应控制在规定的范围内,是选定点的信号值,例如最大幅值,应控制在规定的范围内。在多点控制的任何一种情况下,这个点都成为能拟的参考点。当带有减振器的样品需要进行不带减振器的试验时:应作特殊处理(参见B.4)。8.2振动响应检剪
当有关规范中规定选用方法1时,并不要求把振动响应检查作为试验方法的一部分。但是,有关规范也可规定,在随机振动试验前或前后,进行振动响应检查(见4,2和附录A)。当有关规范中规定遂用方法2时,应在试验频率范周内分析样品的振动特性。振动响应检查可按有关规范中规定的正弦或随机激励进行,规范应规定样品上的响应测盘点(见4.2和附录A)。当用正弦激励时,有关规范应规定至少进行一次覆盖试验题率范阁的扫频循坏且扫频时,加速度幅值≤10 m/s°或者位移嬷慎为5m,取较小值。如果要获得更加精确的响应特,握幅和扫频速率可与规定的值不同。应避免持续时间过长为了防止样品的应力比随机振动试验中的大,也可能减小振动幅值,比娜当样品对正弦振动很敏感时,当采用随机激励时,加速度方均根值不应超过随机振动试验中规能值的5%。持续时间应尽可能短,但至少应足够长以保证自由接至少达到 N,一120(参见 B, 2, 3, 3 和图的)。8.3试验前低量值激励均衡
在以规定值进行随机振动试验之前,为了均衡和进行初步分析,可能有必要对实际样品进行低量值的随机试验。重要的是在这个阶段施加的加速度谱密度保持最小。随机激励充许的持续时间如下:g.方均根值低于一12dB:无时间限制:g.方均根值在12dB~—6dB之间:不超过规定试验时间的1.5倍:,方均根值在一6dB0dB之间:不超过规定试验时间的10%。随机振动试验的规定时间不包含衡的持续时间。8.4随机振动试验
有关规范应选择合适的试验频率范围(f,到f.)、加速度谱密度、加速度谱密度谱型和试验时间。若有关规范有要求,为了核实随机输人波的平稳性,在检谢点上应按适当的时间间隔进行如速度谱密度和加逆度方均根值的多次谢量,这应记录在试验报告中。
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