GB/T 2424的本部分提供了在GB/T 2423中试验Ｆｃ正弦、试验Ｆｈ随机和试验Ｆｉ混合模式振动模式等三种稳态的振动试验方法中进行选择的导则。 GB/T 2424.26-2008 电工电子产品环境试验 第3部分：支持文件和导则 振动试验选择 GB/T2424.26-2008 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家标准
GB/T2424.26—2008/IEC60068-3-8:2003电工电子产品环境试验
第3部分：支持文件和导则
振动试验选择
Environmental testing for electric and electronic products--Part 3 : Supporting documentation and guidance-Selecting amongst vibration tests(IEC 60068-3-8:2003,Ed 1.0 ,IDT)2008-12-30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
2009-10-01实施
规范性引用文件
术语和定义
振动试验方法描述
样品的振动环境
样品实际生命周期动态环境的估计试验方法的选择
样品的振动响应检查
参考文献
GB/T 2424.26--2008/IEC 60068-3-8:200312
GB/T2424包含以下部分：
GB/T2424.26—2008/IEC60068-3-8:2003-GB/T2424.1电工电子产品环境试验高温低温试验导则GB/T2424.2电工电子产品环境试验湿热试验导则GB/T2424.5电工电子产品环境试验温度试验箱性能确认GB/T2424.6电工电子产品环境试验温度/湿度试验箱性能确认GB/T2424.7
试验A和B(带负载)用温度试验箱的测量电工电子产品环境验
GB/T2424.10
电工电子产品基本环境试验规程大气腐蚀加速试验的通用导则-GB/T2424.13电工电子产品环境试验第2部分：试验方法温度变化试验导则GB/T2424.14
电工电子产品环境试验
--GB/T2424.15
电工电子产品环境试验
电工电子产品环境试验
GB/T2424.17
第2部分：试验方法太阳辐射试验导则第3部分：温度/低气压综合试验导则锡焊试验导则
电工电子产品环境试验bzxz.net
-GB/T2424.19
模拟贮存影响的环境试验导则
--GB/T2424.22
-GB/T2424.25
电工电子产品基本环境试验规程温度（低温、高温）和振动（正弦）综合试验导则
电工电子产品环境试验第3部分：试验导则地震试验方法GB/T2424.26电工电子产品环境试验第3部分：支持文件和导则振动试验选择本部分为GB/T2424的第26部分。本部分等同采用IEC60068-3-8：2003（Ed1.0)《环境试验第3-8部分：支持文件和导则振动试验选择》。
为便于使用，本部分做了下列编辑性修改：“IEC60068-3的本部分”一词改为“GB/T2424的本部分”或“本部分”；用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；删除国际标准的前言；
为了与现有GB/T2424其他各部分的名称一致而将本部分改为当前名称；本部分引用的规范性文件中有一部分目前尚未转化为等同采用的国家标准，在引用这些规范性文件时仍以IEC/ISO的编号列出。
本部分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（SAC/TC8)提出并归口。本部分起草单位：上海市质量检验技术研究院、信息产业部电子第五研究所、北京航空航天大学、广州大学、北京中元集团、上海自动化所。本部分主要起草人：卢兆明、纪春阳、吴讽、徐忠根、王沈敏、李传日、张越、史晓叟、周骅、常少莉。本部分为首次发布。
GB/T2424.26—2008/IEC60068-3-8:2003引言
元件、设备和其他电工产品，下文中称样品，在生产、运输或使用中将经受各种不同类型的振动。在GB/T4798中，不同的振动环境按其振动特性可划分为稳态和瞬态的。在GB/T2423系列标准中，描述了关于稳态振动和瞬态振动的试验方法，而且提供了三个关于振动试验方法的标准，分别是：正弦振动（GB/T2423.10）试验Fc：振动（正弦）；一宽带（数控）随机（GB/T2423.56)试验Fh：宽带随机振动（数控）和导则；—混合模式试验(GB/T2423.58)试验Fi：振动一混合模式。1范围
GB/T2424.26-2008/IEC60068-3-8:2003电工电子产品环境试验
第3部分：支持文件和导则
振动试验选择
GB/T2424的本部分提供了在GB/T2423中试验Fc正弦、试验Fh随机和试验Fi混合模式振动模式等三种稳态的振动试验方法中进行选择的导则。第4章简要描述了这几种不同的稳态振动试验方法和它们的目的。本部分不包括瞬态振动试验方法。在进行振动试验时，应该了解其环境条件，尤其是样品的动力学环境。本部分有助于环境条件信息的收集（见第8章）和动力学环境的估计或测量（见第6章），并举例演示如何确定最合适的振动试验方法。从振动条件出发，给出了选择合适试验的方法。由于实际的振动环境中，随机特性通常占主导作用，所以随机振动试验应该是最常用的方法。见第7章表1。下述试验方法可以用于试验之前、期间和之后对样品进行振动响应检查。如何选择合适的激励方法见第8章和表2。
在本部分中，有关规范的编写者可以找到关于振动试验方法的有关信息和如何选择振动试验方法的导则。对于某一试验方法的试验参数或严酷度等级，应参照有关规范。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T2424的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（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励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。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T2421—1999电工电子产品环境试验总则（idtIEC60068-1：1988）GB/T2422—1995电工电子产品环境试验：术语和定义（cqVIEC60068-5-2：1990）GB/T2423.10一2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）(IEC60068-2-6:1995,IDT)
GB/T2423.56一2006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（数控）和导则（IEC60068-2-64：1993，IDT）GB/T2423.58一2008电工电子产品环境试验第2-80部分：试验方法试验Fi：振动混合模式（IEC60068-2-80：2005，IDT）GB/T4798系列电工电子产品应用环境条件（IEC60721-3系列，IDT）GB/T14412—2005机械振动与冲击加速度计的机械安装（ISO5348：1998，IDT）GB/T16499一2008安全出版物的编写及基础安全出版物和多专业共用安全出版物的应用导则(IEC104导则：1997,NEQ）
GB/T2298—1991振动和冲击词汇3术语和定义
本部分所使用的术语和定义通常在ISO2041、GB/T2421--1999、GB/T2423.10-2008、GB/T2423.56一2006已有规定。为了便于读者，这里给出了其中种定义，指出了它的来源，并指出了这些源标准定义的区别。
GB/T2424.26---2008/IEC60068-3-8:20033.1
动态条件dynamicconditions
描述样品振动环境的所有参数。3.2
稳态振动stationaryvibration
所有与振动有关的参数(统计的和频谱的)不随时间变化的振动类型。3.3
扫频frequencysweep
在正弦振动试验期间改变激励频率。注：关于正弦试验进一步的定义，见GB/T2423.10一2008。3.4
线性频谱linearspectrum
用于表示周期信号的频谱类型，通常由快速傅立叶变换（FFT）计算得到，量纲可为m/s2·s或g/Hz或g·s。
[IES-RP-DET 0121J
加速度谱密度accelerationspectraldensityASD
用于表示稳态随机信号的频谱类型，通常用离散傅立叶变换（DFT)的平方计算得到，即一个加速度信号在某个中心频率上通过一个窄带滤波器部分的均方值除以单位带宽，当单位带宽趋向于零和平均时间趋向无限长时得到的极限值，有时也称为自功率谱，单位可以是（m/s\）2/Hz或gn2/Hz。［ISO2041，有修改】
自相关autocorrelation
同一信号中的一部分与另外一部分(在给定时间偏移下)相关程度的统计度量。注：自相关函数的傅立叶变换是自功率谱（或ASD)，量纲为比值，取值从一1到十1。3.7
统计自由度statisticaldegreesoffreedomDOF
用时间平均方法来估算随机数据的加速度谱密度时，统计自由度取决于频率分辨率和有效平均时间。
［GB/T2423.56—2006的4.3.5，ISO2041，有修改］3.8
危险频率critical frequency
下列情况下的频率：
一出现由于振动引起的样品功能失效和/或性能退化；和/或一出现机械共振和/或其他响应效应，如颤振。4振动试验方法描述
4.1总则
环境试验用于在实验室内模拟真实振动环境的效应。振动试验是在振动台上采用不同的输入信号激励样品。试验方法按输入信号的特性分类。2
4.2试验方法
GB/T 2424.26--2008/IEC 60068-3-8:2003正弦和随机振动是不同的物理过程，对样品上产生不同的作用。有关规范的编写者应该知道，由于物理过程不同，在正弦和随机振动试验之间没有严格的等效关系。强烈建议不要试图进行正弦振动到随机振动的严酷度等级转换，反之亦然。下面给出了各种振动试验方法的简要描述。4.2.1正弦振动试验
正弦振动试验（GB/T2423.10一2008)使用固定或变化的频率和幅值的正弦信号。在每一瞬时仅施加一个频率。试验条件包括频率范围（频带）或固定频率、振幅和试验持续时间。真实环境中正弦振动很少以单一频率的振动形式独立出现。即使在旋转的机械上直接测量加速度时也是这样。如齿轮和轴承，实际存在的公差和间隙，通常导致在频率上有微小的变化。旋转机械的随机特性也会产生某种形式的随机振动。正弦振动可以描述为确定性运动，遵循确定的规律，完全可以从过去的状态来确定未来任意指定时间的状态。
在进行正弦扫频试验过程中，该方法通常用来确定出现失效的时刻，因为这个失效很可能是和特定频率密切相关的，而用随机振动试验方法这种相关效果不是很明显。当然，相对于随机试验方法，正弦试验方法通常需要用更长的时间激发出失效，这是因为在每次扫频过程中，在每个共振点上只作用很短的时间。尽管在任一时刻只施加一个频率，如果扫频速率足够慢，确实可以使得样品的特定共振峰达到最大。也可用来发现潜在的破坏性共振点，尤其是在设计和研制试验中。正弦振动试验的另一个用途是在以下频率上的驻留试验：a）已知的强迫频率；或
b）样品的谐振频率。
4.2.2随机振动试验
随机振动试验（GB/T2423.56一2006)的激励使用一个无规的随机输入信号，该信号在所有时间内包括规定频率范围（带宽）内的所有频率分量。其瞬间值服从正态（高斯)分布。在频率范围内的分布用加速度谱密度（ASD)曲线表示。随机振动是发生在真实环境中最常见的激励类型。它的未来瞬间值是不能以过去的状态来预知的，只能基于概率进行预测。事实上，这种特性适用于疲劳、交变应力等大多数与随机振动相关的计算中。
与正弦试验不同，在持续时间内随机振动始终在激励谐振，尽管达不到最大值。试验室的大部分随机信号含有3倍均方根值，这意味着在试验频率范围内激励的瞬间值可以从零延伸到3倍总均方根值(r.m.s）。对随机激励要考虑的更大的不同是在过零交叉点之间会出现大量的应力交变，既有正向也有或负向。这个性质将影响疲劳累积损伤从而影响发生失效的预期寿命。4.2.3混合模式试验
混合模式试验（GB/T2423.58一2008）将正弦和随机信号组合在一起。可以模拟一个以上振动源的环境。依据振动源的形式，试验分别为：—-正弦加随机（SoR）；
——随机加随机(RoR）；
一正弦加随机加随机（SoRoR）。注：本部分不包括随机加冲击(类似炮击试验的瞬态随机振动）。混合模式试验同时具备了正弦和随机试验的优点，可能更接近真实环境。此外，可以更大程度地进行剪裁从而将欠试验或过试验导致的灾难性结果最小化。这种试验方法的主要缺点是增加了理解、规范、控制和验证试验的复杂性。3
GB/T2424.26---2008/IEC60068-3-8:20034.3加速试验
为了限制试验时间，必须把试验的严酷度等级提高至高于实际的动态条件。通过增加振动的量值，增加样品受到的机械应力来缩短疲劳寿命。通常，加速试验可用于所有上述的试验方法。加速试验在选择加速因子时很大程度上需要工程判断。不同失效模式的加速因子差别很大，同时也依赖于样品自身的结构（如由于松散产生的敲击，非线性）；材料（加工痕迹，焊接，热处理）；载荷和其他一些环境条件。当使用高加速因子时，会产生在样品土一些与实际情况不符的失效方式和失效位置（GB/T2421--1999或者是重要的失效方式被遗漏。例如，零部件间由于松动导致的磨损被与实际情况不符的高量级试验抑制。
软钢加速因子的示例：
对软钢的疲劳失效方式，推荐加速因子不大于2。试验加速度量级atest应该不大于实际量级areal life的2倍。对于正弦试验，意味着试验幅值apeak应小于实际量级apeak, real ife的2倍。加速随机试验激励的均方根值arma应被限制在实际均方根值arms：reai life的2倍以内。正弦:apek<2apeak, real life ;随机: arms<2Xa rmt. real life o注：对软钢的疲劳失效方式，采用加速因子2，试验时间所减少的倍率介于8～32间的范围。如果知道样品、失效模式、损坏位置、该位置的应力、材料及其疲劳特性描述（S/N-曲线）的详细资料，可采用更高的加速因子。参照材料的应力-循环失效曲线，可以通过减少循环次数及提高试验应力量级，选择一个达到失效的实际循环次数。对加速疲劳试验，推荐采用固定频率或谐振频率正弦激励。5样品的振动环境
5.1总则
环境试验是在实验室模拟下列真实振动环境影响的效应，下面给出了评估振动环境的方法。5.2收集资料，为决定做准备
按GB/T20159的规定确定样品寿命周期。按寿命周期的每个情况描述样品的动态条件。识别并描述使用中遇到的振动：评估外部的影响；
一评估内部的影响（机械振动和样品受激励谐振，间隙和敲击）；评估交互影响。
5.3动态环境的定义
根据5.2中收集的信息，可从表1中选择一个动态环境。如果没有合适的分类，环境条件的分类只能判断（见第6章）。
6样品实际生命周期动态环境的估计6.1总则
如果实际的环境在5.3和表1找不到适合的分类，振动环境只能用其他方法确定。可以用一些不同的方法获得动态条件的信息：测量实际振动；
一用经验和工程判断；
采用适当的标准，如GB/T4798系列。有必要确定何种形式更能代表实际寿命的环境，例如，用旋翼飞机运输的包装件，应规定使用随机加随机(RoR)而不是正弦加随机（SoR）。由以前的/相似的工程类推。
GB/T2424.26—2008/IEC60068-3-8:2003因为本部分的目的在于振动试验的选择，所以本章仅着意如何定义振动环境的类型（按正弦，随机或随机与正弦叠加类型），而不是严酷度等级。推荐的方法是通过测量实际存在的振动，分析测量数据以定义环境的类型。前提条件是这种测量是可行的或测量数据已经存在。注：由于推荐的方法是成本最高的，如果能运用测量数据制定出严酷度等级将有助于节约成本。6.2动态条件的测量
下文给出了为了本部分的目的而进行的振动数据测量和分析过程中主要活动的简要描述注：更多细节，可查阅IES-RPDET0121和DIN30787。6.2.1方案
为了获得最有用的数据，慎密地制订方案是最重要的。包括下列步骤：一选择测量位置（和方向），应尽量靠近样品的固定点；选择传感器的类型和数量（ISO5348）；选择数据采集系统；
一选择模拟/数字转换器（A/D）的动态范围和频率范围；一定义测量设备的运行条件和测量持续时间；一考虑并评估错误数据及其产生的原因。6.2.2校准
在进行任何测量之前，有必要对测量系统进行校准；也必须检查诸如过大的仪器本底噪音、间歇噪声或电源线引人噪声等引起的误差。此外，所有测量设备都应在校准有效期内。6.2.3数据采集
实际环境数据应从适当的使用环境中获得，包括气候或其他类似参数，因为这些可以对获得的信息产生影响且有助于解释异常结果。6.2.4再校准
完成6.2.3后，应重新校准或至少进行一次系统检查，以证实测量设备仍保持功能正常，且在校准范围之内。
6.3数据分析
6.3.1总则
在实际环境中，信号可能是随机的、确定的或兼有两种特性的，谱分析、概率密度和自相关是确认信号主要特征的有用工具
注：这里假定被测的动态信号是稳态的，否则在分析时要进行专门处理来识别和分离信号，这样才能正确地使用上述分析技术。
在进行详细分析前，推荐分别在时域和频域上对信号进行目视检查。这将有助于识别以下误差：信号削波；
—虚假趋势；
一信号丢失；
一过大的数字噪声（如选择动态范围过宽的结果）；一-奇异点；
-模拟/数字（A/D)转换器失效。对频谱数据进行目视检查时，可能会发现一些与某种物理现象相关的尖峰。这些峰可能是由周期性的振动源（如旋转机械）引起的，或者代表了结构上某个阻尼很小的共振，对于后一种情况谱峰所代表的是窄带随机信号而不是周期性信号。如前所述，区别这两种信号可以有三个方法，首先是直接用谱分析，其次是概率密度分析，第三是考虑采用自相关分析。6.3.2谱分析
当分析带宽不同时，周期性和随机性信号的表现也不同。理论上说周期信号谱峰是没有带宽的，在5
GB/T2424.26—2008/IEC60068-3-8.2003谱分析中，该峰值的带宽与分析带宽相同，即峰的宽度将随频率分辨率而变化。当分析带宽远小于窄带分量的带宽时，窄带随机分量的特性与分析带宽无关。用于窄带频谱分析的谱有两种：线性谱和自功率谱（或ASD）。当使用线性谱进行分析时，如果分析带宽减小，窄带随机分量的峰值将减小，而周期性分量的峰值不变。另一方面，当使用自功率谱进行分析，如果降低频率分辨率或增加带宽时，周期性的分量的峰值将增加而随机分量的峰值大致不变。6.3.3概率密度分析
概率密度函数表示了一个信号的瞬时值取值为的概率P（）。对随机信号而言，通常认为是正态分布（高斯分布）。
当处理准周期信号时，如果宽带随机信号中的周期分量的频率不固定，如，旋转机械的转速是变化的，或当周期信号的幅度是随机调制的，采用有限带宽的概率密度分析是非常有用的（IES-RP-DET012.1)。
如果谱峰来自于窄带随机信号，经带通滤波信号的概率密度函数将非常接近于高斯形状。单一频率正弦信号的概率密度函数见图1。如果是一个正弦加随机混合的信号，其形状见图2。正弦概率密度函数
注：曲线的波动是由信号处理仪器的噪声引起的。0
正弦麟时量级
单一频率正弦信号的概率密度
正弦-随机概率密度函数
瞬时量级
正弦加随机混合信号的概率密度图2
GB/T2424.26-2008/IEC60068-3-8:2003概率密度函数的形状可以提供在信号中不同分量的类型和量级比的重要信息。这些信息可以帮助从第7章中选取合适的试验方法。6.3.4自相关
自相关函数是自功率谱（或ASD)的傅立叶逆变换，当要确定是否有正弦或随机信号时是非常有用的。
正弦时间信号的自相关函数总是正弦函数，如图3a)所示。用截止频率为B/2的理想低通滤波器处理后的有限带宽随机信号，其自相关函数是sin（α）)/工函数，其零点均在1/B的倍数上（见图3b)）。如果随机信号经中心频率为f。的带通滤波（窄带随机），其自相关函数的结果为图3a)和图3b)的乘积，如图3c)所示，它是用sin（α）/x函数包络线进行调幅的余弦函数。
自功率谱
图3a）正弦波，频率f。；
B/2B/2
图3b）有限带宽随机，截止频率B/2：图3c）窄带随机，带宽B，中心频率f。：fo
自相关
图3各种信号的自相关函数（见参考文献）7试验方法的选择
7.1总则
在确定采用适当试验方法时，需要用到下列信息：振动环境的描述（见第5章）；
环境类型的描述（见5.3）；
动态条件的估计（见第6章）。
在对以上信息进行评估后，还需要确定将样品固定或安装到振动结构上或都不需要（如运输）。然后可以从下列试验方法进行选取（见表1）。如果已经按第6章对样品动态条件进行了估计，参见表1的最后一行。注：关于数据处理和试验规范导出的详细说明，参见DIN30787-5。7
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