Wie kann man die Bedingungen für den Sinusvibrationstest bestimmen?

Sinusvibrationstests sind ein grundlegender mechanischer Umwelttest, der die Auswirkungen von sinusoden Schwingungen simuliert, auf die Produkte während des Transports, der Lagerung und der tatsächlichen Verwendung in einer kontrollierten Laborumgebung begegnen können. Diese Vibrationen werden häufig durch Drehen, Pulsierung oder oszillierende Kräfte induziert, die aus Quellen wie Flugzeugen, Fahrzeugen, Schiffen, in der Luft befindlichen Geräten und gemahlenen Maschinen stammen. Der Schweregrad eines Sinusvibrationstests oder seinerStrenge, wird gemeinsam durch drei Schlüsselparameter definiert:FrequenzAnwesendAmplitude, UndTestdauer.

Bei Dongguan Precision Test Equipment Co., Ltd. bieten wir fortschrittliche Vibrationstestsysteme zur Verfügung, um eine Vielzahl von Teststandards zu erfüllen. Das Verständnis der Bestimmung dieser entscheidenden Testbedingungen ist für eine genaue und aussagekräftige Produktbewertung von wesentlicher Bedeutung. Lassen Sie uns die Schlüsselaspekte aufschlüsseln.

I. Definieren von wesentlichen Begriffen (basierend auf GB/T 2298-2010)

Um Klarheit zu gewährleisten, definieren wir einige relevante Begriffe gemäß dem chinesischen nationalen Standard für mechanische Schwingung, Schock und Zustandsüberwachung:

1. Sinusförmige Schwingung:Eine periodische Schwingung, deren Schwingungsparameter durch eine Sinusfunktion der Zeit beschrieben wird.
2. Frequenz (f):Der gegenseitige Zeitraum. Gemessen in Hertz (Hz), die Zyklen pro Sekunde darstellen.
3. Amplitude:
   • Verschiebung (relative Verschiebung):Die zeitlich variierende Menge, die die Änderung der Position eines Punktes auf einem Objekt relativ zu einem Referenzrahmen darstellt.
   • Peak-to-Peak-Wert (einer Vibration):Die Differenz zwischen den maximalen positiven und maximalen negativen Werten einer Vibration innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls. Die Größe hängt von der Reaktion oder Anstiegszeit des Messsystems ab.
4. Cross-Over-Frequenz:Die Frequenz, bei der ein spezifisches Merkmal der Schwingung von einer Beziehung zu einer anderen übergeht. Beispielsweise ändert sich die Frequenz, bei der sich die Vibrationsamplitude oder der RMS-Wert von einer konstanten Verschiebungs-Frequenz-Beziehung zu einer Beziehung zwischen der Verschiebung und einer konstanten Beschleunigungsfrequenzbeziehung ändert.

Ii. Navigation durch die Standardlandschaft

Es gibt eine Vielzahl von Vibrationsteststandards, die zwischen Ländern, Regionen und Branchen unterschiedlich sind. Einige prominente Standardorganisationen und ihre Rahmenbedingungen umfassen: ASTM, ISTA, MIL-STD, EN, IEC, ETSI, JIS, SAE, JASO, ISO und AEC.

Zu den allgemein referenzierten Sinusvibrationsteststandards gehören:

• GB/T 2423.10-2008: Umwelttests für elektrische und elektronische Produkte - Teil 2: TestsMethoden - Test FC: Vibration (sinusförmiger)
• IEC 60068-2-6-2007: Umwelttests - Teil 2-6: Tests - Test FC: Vibration (sinusförmiger) 
   

   
• ISO 8318: 2000: Verpackung - Komplett, gefüllte Transportpakete und Einheitsbelastungen - Vibrationstests unter Verwendung einer variablen Frequenz
• GB/T 4857.10-2005: Verpackung - Grundlegende Tests für Transportpakete - Teil 10: Sinus -Variable -Frequenz -Vibrationstestmethode

III. Testmethoden verstehen: Sinus im Vergleich zu fester Häufigkeit

Innerhalb von Sinusvibrationstests werden zwei primäre Testmethoden angewendet:

1. Sinus -Tests:

Diese Methode beinhaltet die Aufrechterhaltung eines oder zwei Schwingungsparameter (Verschiebung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung) auf konstanter Ebene und variiert kontinuierlich die Schwingungsfrequenz innerhalb eines definierten Bereichs. Der Sweep kann sein:

• Linearer Sweep:Die Frequenz ändert sich linear mit der Zeit (z. B. Hz/s oder Hz/min). Dies wird häufig zur Identifizierung von Resonanzfrequenzen verwendet.
• Logarithmischer Sweep:Die Frequenz ändert sich logarithmisch mit der Zeit (z. B. OCT/min oder dec/min). Eine Sweep -Rate von einer Oktave pro Minute bedeutet, dass sich die Frequenz jede Minute verdoppelt (oder Hälften). Logarithmische Sweeps werden häufig für Ausdauertests verwendet, da sie Jahrzehnte über die Frequenz in der Frequenz verbringen, was bei niedrigeren Frequenzen und schnelleren Sweeps bei höheren Frequenzen langsamere Sweeps führt.

Sinus -Sinus -Tests werden hauptsächlich verwendet für:

• Vibrationsantwortanalyse (Resonanzsuche):Identifizierung der Eigenfrequenzen (Resonanzen) eines Produkts und Bewertung seiner Stabilität während des Betriebs, um Bereiche zu bestimmen, die eine Vibrationsisolation oder -verstärkung erfordern.
• Ausdauer übersät Sinus -Test:Wenn ein Produkt keine signifikanten Resonanzen innerhalb seines Betriebsfrequenzbereichs aufweist oder mehrere kleinere Resonanzen aufweist, wird ein Ausdauer -Sweep durchgeführt. Dies beinhaltet typischerweise einen logarithmischen Sweep mit einer konstanten Verschiebungsamplitude bei niedrigeren Frequenzen und einer konstanten Beschleunigungsamplitude bei höheren Frequenzen, wobei eine Kreuzungsfrequenz typischerweise zwischen 55 und 72 Hz und einer Sweep-Rate von einer Oktave pro Minute ist.
• Nach der Endurance-Resonanzprüfung:Wiederholung der anfänglichen Resonanzsuche nach Ausdauertests, um festzustellen, ob sich die Resonanzfrequenzen verschoben haben, was auf potenzielle strukturelle Änderungen oder Verschlechterungen hinweist.

2. Tests fester Frequenz:

Diese Methode beinhaltet das Aussetzen des Testprobens an bestimmte, feste Frequenzpunkte mit unterschiedlichen Ebenen anderer Schwingungsparameter (Amplitude). Es wird in erster Linie verwendet für:

• Resonanzweilentests:Anwendung von Vibrationen auf eine signifikante Resonanzfrequenz, die während der Resonanzsuche identifiziert wurde, um die Fähigkeit des Produkts zu bewerten, verlängerte Vibrationen mit seiner Eigenfrequenz zu widerstehen.
• Vorgegebene Frequenztests:Simulation bekannter Vibrationsfrequenzen, die in der tatsächlichen Betriebsumgebung des Produkts auftreten, um die Leistung und Haltbarkeit unter diesen spezifischen Bedingungen zu bewerten.

Iv. Bestimmung der Testbedingungen (Schweregrad)

Die Auswahl der entsprechenden Testbedingungen (Frequenz, Amplitude und Dauer) ist für einen relevanten und effektiven Sinusvibrationstest von entscheidender Bedeutung.

1. Frequenz- und Frequenzbereich:

• Einige Standards (insbesondere militärische Standards) geben direkt die Testfrequenz oder den Frequenzbereich an, basierend auf der Betriebsumgebung des Produkts.
• Kommerzielle Standards definieren häufig den Frequenzbereich anhand verschiedener Ansätze.

Überlegungen zur Bestimmung des Frequenzbereichs:

• Produkte können während des Transports oder Betriebs sehr niedrige Schwingungsfrequenzen (z. B. mit Fahrzeuggeräten mit grundlegenden Frequenzen von 1,5 bis 4 Hz) auftreten. Das Erreichen einer genauen Niederfrequenzschwingung (unter 1 Hz) für Standard-Vibrationstestgeräte kann jedoch aufgrund der Verzerrung der Wellenform eine Herausforderung sein.
• Bei der Definition des Frequenzbereichs ist es wichtig, die Funktionen des verfügbaren Vibrationstestsystems zu berücksichtigen. Hydraulische Schüttler sind häufig für niedrigere Frequenzen (1-200 Hz) geeignet, während sich elektrodynamische Schüttler über einen breiteren Bereich übertreffen (typischerweise 0-3000 Hz, mit unteren Grenzen rund 5-10 Hz für moderne Systeme). Bei breiten Frequenzbereichen, die sich auf sehr niedrige Frequenzen erstrecken, kann bei der Verwendung elektrodynamischer Schüttler ein Kompromiss der niedrigeren Frequenzgrenze erforderlich sein.

2. Amplitude und seine Auswahl:

Bei Sinusvibrationstests wird die Amplitude entweder durch Verschiebung (Peak oder Peak-to-Peak) oder Beschleunigung (Peak) definiert. Einige Standards geben nur Verschiebung an, während andere beide bereitstellen.

• Nur Verschiebungsamplitude:IEC und nationale Standards geben häufig nur die Verschiebungsamplitude für Tests mit einer oberen Frequenzgrenze von 10 Hz an. In ähnlicher Weise geben einige militärische Standards für elektronische und elektrische Komponenten eine konstante Verschiebungsamplitude (z. B. 0,75 mM Einzelamplitude) innerhalb eines spezifischen Frequenzbereichs (z. B. 10-55 Hz) an.
• Kombinierte Verschiebungs- und Beschleunigungsamplitude:In echten Schwingungsszenarien weisen niedrigere Frequenzen typischerweise größere Verschiebungsamplituden auf, während höhere Frequenzen größere Beschleunigungsamplituden aufweisen. Moderne Sinusvibrationstests Versuche, dies durch eine konstante Verschiebungsamplitude bei niedrigeren Frequenzen (als "konstante Verschiebung" bezeichnet) und eine konstante Beschleunigungsamplitude bei höheren Frequenzen ("konstante Beschleunigung") zu approximieren. Die Frequenz, bei der der Steuermodus von konstanter Verschiebung zu konstanter Beschleunigung übergehtCross-Over-Frequenz. IEC- und Nationalstandards definieren häufig zwei Kreuzungsfrequenzen: eine niedrigere Eins um 8-9 Hz (hauptsächlich für Schiffsgeräte) und eine höhere um 57-62 Hz (hauptsächlich für landebasierte und in der Luft befindliche Ausrüstung).

3. Testdauer und seine Auswahl:

Die Testdauer ist ein kritischer Parameter für die Beurteilung der Fähigkeit eines Produkts, Vibrationen standzuhalten. Die Ermittlung der äquivalenten echten Expositionszeit für eine bestimmte Labortestdauer kann jedoch eine Herausforderung sein.

• Für Sinne -Sinus -Tests wird die Dauer typischerweise durch die Anzahl der Sweep -Zyklen angegeben.
• Bei festen Frequenztests wird die Dauer normalerweise in Minuten oder Stunden angegeben.
• IEC und nationale Standards bieten eine Reihe von Sweep -Cycle -Werten (z. B. 1, 2, 5, 15, 20, 50, 100) und feste Frequenz -Testdauern (z. B. 10 min, 30 min, 1 Stunde, 1,5 Stunden, 2 Stunden, 10 Stunden). Militärische Standards für mikroelektronische Geräte und elektronische/elektrische Komponenten geben häufig 12 Zyklen (drei Achsen) oder 36 Zyklen (drei Achsen) an. Eine häufige Sweep -Rate für Sinne -Sinus -Tests ist eine Oktave pro Minute.

Die spezifische Auswahl der Testdauer basiert typischerweise auf demVersagensmechanismenuntersucht werden:

• Auswirkungen auf die Leistung:Wenn sich der Fokus auf dem vorübergehenden Leistungsabbau (z. B. Fehlfunktion, Instabilität) befindet, die sich nach der Abhilfe von Vibrationen erholt, kann die Testdauer auf der am längsten erwarteten kontinuierlichen Betriebszeit in Kombination mit praktischer Erfahrung basieren.
• Strukturelle Integrität:Zur Beurteilung von strukturellen Schäden (z. B. Lötverbindungsversagen, losen Schrauben, Ablösung des Steckers, Komponentenkollision), kürzere Dauer (z. B. 30 Minuten bis 1 Stunde) könnten ausreichen, um solche Probleme aufzudecken. Für die Verringerung der Schraublockerung, die Ablösung und die Komponentenkollision kann auch die längste kontinuierliche Betriebszeit in Betracht gezogen werden. In einigen Fällen kann die gesamte Lebensdauer des Produkts relevant sein.
• Kumulativer Stress (Müdigkeit):Um die Fähigkeit eines Produkts zu bestimmen, akkumulierter Stress standzuhalten, sollte die Testdauer auf der Anzahl der Stresszyklen beruhen, die während seiner Lebensdauer oder auf einem unendlichen Lebenskriterium (z. B. 10^7 Spannungszyklen) erwartet werden.

Partnerschaft mit Dongguan Precision für maßgeschneiderte Vibrationstestlösungen:

Die Ermittlung der geeigneten Sinusvibrationstestbedingungen erfordert ein gründliches Verständnis der beabsichtigten Umgebung des Produkts, den relevanten Branchenstandards und potenziellen Mechanismen. Bei Dongguan Precision Test Equipment Co., Ltd. kann unser erfahrenes Team Expertenanleitungen zur Auswahl der optimalen Häufigkeit, Amplitude und Dauer für Ihre spezifische Anwendung geben, um genaue und aussagekräftige Vibrationstestergebnisse sicherzustellen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um Ihre Anforderungen zu besprechen und unsere fortschrittlichen Vibrationstestsysteme zu untersuchen.