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GB-T 2423.58-2008试验Fi：振动_混合模式PDF文本

1CS19.040K04中华人民共和国国家标准GB/T2423.58-2008/IEC60068-2-80:2005电工电子产品环境试验第2部分：试验方法典试验振动J混合模式Environmental testing for electric and electronic products-Part 2:Tests methods-Test Fi:Vibration-Mixed Mode(IEC60068-2-80:2005Ed.1.0,IDT)2008-05-19发布2009-01-01实施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发布筑Z..ET
GB/T2423.58-2008/1EC60068-2-80:2005前言GB/T2423《电工电子产品环境试验第2部分：试验方法》按试验方法分为若干部分。本部分为GB/T2423的第58部分。本部分等同采用IEC60068-2-80:2005(Ed.1.0)《环境试验第2-80部分：试验方法试验Fi:振动混合模式》。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，在引用这些规范忙文件时仍以IEC/ISO的编号列出。为便于使用，本部分做了下列编辑性修改：8)“IEC60068的本部分”一词改为“GB/T2423的本部分”或“本部分”：b)用小数点“”代替作为小数点的远号“，”；?)为了与现有GB/T2423其他各部分的名称一致而将本部分改为当前名称。本部分的附录A、附录B是资料住附录。本部分由中国电工电子产品环境条件与环境试验标指化技术委员会(SAC/TC8)提出并归。本部分起草单位：上海市质鱼监芦检验技术研究院、信息产业部电于第五所究所、广州大学、北京航空航天大学、北京中元微型仪器公司、上海工业自动化仪表研究所、航天511所、苏州试验仪器总厂，本部分主要喜苹人：兆野纪泰阳参学得类怒张越，出陕要，荣无公折龙常少剥制、徐立义，林嘉怡。筑系材例Z.ZS0.NE罚素荷网Z.ZC.ET
GB/T2423.58-2008/EC60068-2-80:2005引言本部分措述的混合模式振动试验方法要求采月数字控制的宽带随机技术和以宽带随机为背景的正弦和/或规定的窄带随机的涩合技术。本部分描述的混合模式振动试验方法通常应用于元件，设备和其他产品〈下文称样品)的复泰特性的宽带响应模拟。本部分指述的混合模式振动试险方法益于采后计笄机控制的电动或液压振动试验系统。本部分搭述的混合模式振动试验方法一般篇要某种度的工程判断，供需双方都应充分意识到这一点。应该由有关规范的编写者选定试验方法和适合于样品及其月途的严酷等级，筑素村网Z.Z沁.ET
GB/T2423.58-2008/IEC60068-2-80:2005电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验i:振动混合模式1范园本部分提供的试验方法，适月于需要经受模拟复杂以及混合激励振动试验的祥品本部分的目的是要验证在经受规定的混合模式澈刷后，祥品在功能和/或结构上不会产生不可接受的降低，当实际环境的振动测量数据具有浪合模式时，用本方法剪羧振动环境特别适合，本部分地道用于海示随机与正弦和/或随机混合振动应力暴积效应，以及由此导致的禅品机械缺陷和规定性能的降低，这些信息结合有关规范可评定样品的可接受性。在某些信况下，本试验方法也适用于验证祥品的机被强度。本部分也适用于在运输或实际使用环境中可能经受随机和/或随机与确定特性组合的据动的样品，如在航空器，就天器以及运输中将被装在运输容器内，并将运输容器作为样品本身的一部分本部分适用于电工电子产品，也适用于其他需要的领域」2范性引用惑件尚萄?17下列文件中的条款通近GB竹223的本部分的刳用前成为本部分的奈款:凡是注日期的用文件，其随后所有的修政单（不包括尚误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，皱励根据本部分达成协议的冬方研究是否可使月这些文件的最衔版本。凡是不注日期的引用文仵，其最新版本适用于本部分。GB/T2421一1999电工电子产品环境试脸总则(idt IEC60058-1:1988)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）(1EC60068-2-6:1995,①T)GB/T2423.43一2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法振动、冲击和类似动态试验样品的安装(IEC60068-2-47:1995,DT)GB/T2423.56一2006电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试酸Fh:宽擦带随机振动(数控)别导则(IEC60068-2-64:1993,①T)IEC60050-300:2001国际电工词江电气和电子测量和测量仪器1EC60050-311国际电工词汇与测量有关的通用术语1C60050-312国际电工词汇与电气测量有关的一毅术语EC60050-313国际电工词汇电气测量仪器的类型EC60050-314国际电工词汇根据仪器类型用的特殊术语IEC60068-3-8:2003环境试验第3-8部分：振动试验选择IEC50068-5-2:1990环境斌验第5部分：起草试验方法导则术语与定义1S02041:1990振动和冲击词江3术语和定义下面定义的本部分使用的术语-般在1S02041一1990,1EC60050-300:2001、GB/T2421一1999GB/T2423.10一2008、GB/T2423.56-2006和IEC60068-5-2:1990中已有定义。为了方便读著，这里采用了出自上述标准的某一个定义，并指出了出处和差异。1筑素村网Z.ZS0.EI
GB/T2423.58-2008/1EC60068-2-80:2005此外，下面增加的术语和定义也是适用的。3.1横向运动cross axis moti0n非激励方向的运动，道常规定为二个正交的轴向。3.2实际运动actual motion从参考点传感器返回的宽带信号所表示的运动，3.3固定点fixing point样品与夹具或振动台台而接触的部分，在使風中通堂是固定样品的点。芒：如果是实际安装钻构的分作夹县便用，则面定点应取安结超上的点：深不应吸来自律品上的点，3.4控制点3.4.1HINA单点控制singleAntrol通过使用来自参点的信号振动保特在规定的量线上的密制方法3.4.2多点控制int control将来自各检测点上的信号，按有关现范要求，进行差续的算不平均或采用比较靠术处理来实现的控制方法，参见3.月3.5P筑.N由地球引力标准加速度值，它是随海找高度利地里皮而变化的。注：本部分为装月，将题到0/数位3.6测量点mea试验中采巢数些特定点3.6.1检测点check poin位于夹具、振动台合香，品上的尽可能接近宇固定点的点，检测点在任何斧况下都要和样品刚性莲接。注1：检测点的数黛应消足京芒2：如果存在4个或4个以酸遍定点，衡处都用作检测点如桑存在4似上的觉定点，则有关规范应親定4个具有代表性的固定点作检测点用。注3：在特殊情况下，例如对大型或复杂的样是如果要求检测息在读他地方（不紧常同定点），则应在有关舰范中规定.兰4：当大登小弹品安装在一个夹兵中时，或当一个小样品兵有许多置定点时，为了导出拉制信号，可选用单个检测点（即金考点），该信号与夹其相关而不是与样品的固定点相关。这种信况只有在夹具装上样品等负载后的最低共振颜率充分高过试验筑率的上限时才是可行的，3.6.2参考点reference point从检测点中选定的点，为了满足本部分的要求，该点上的信号用于控制试跑。3.6.3定拟参考点fictitious reference point用手动或自动方式从多个检测点中导出的点，其结票用于控制试验，以端足本部分的要求。2筑素村网Z.ZS心.NEI
GB/T2423.58一2008/IFC60068-2-80:20053.6.4响应点response points样品上为了振动响应分析而采桌数的特定点，。注：不同于检测点和参考点：3.7优选试验轴preferred testing axes在样品中最易受损的三个互相垂直的轴线，3.8采样频率sampling frequency每秒采集离散量值的数量，用于以数字方式记录或表示一个时间历程。3.9多点控制策降multipion control strategy采用多点控制时参考控制信号的计算方法。可选择下列频城控制策略，鑫见3.4.2，3.9.1平均averaging由一个以上检测点的每个板率的信号值的弃术平均值得到控制值的处理方法，参见3.31，3.9.2极值extremal由一个以上检测点的每全频率袋上的信号值的最大或最小值形成控制值的处理方关，参见3.31。3.10興系J.NEMAX/SUM定义窄带ASD值（见3.14）的随机产加随机严酷等级，注：MAX意为本底家窄带ASD的较大值，SUM卷为两ASD但之和，3.11峰信园子crest factor合成的混合波形的烽值和均方根(x,m.s.)值之比，3.12签加策略super positional strategy定义正弦分量和随机AD在每条频率线上的参考加速度谱密度计算方法的策路，3.13-3dB带宽-3 dB bandwidthB在频率响应函数中对应于一个共振峰值的最大响应0.708倍的两点间的颜带宽度，3.14加速度错密度acceleration spectral densityASD当带宽趋向于零和平均时间造于无穷时，各草位带究上通过中心频率窄带滤波器那部分加速度信号的均方值。3.15偏移误差bias error对于随机信号，由于实际有限的频率分辯率引起计算加速度谱密度的系统误差。对于正弦信号，白于平均时间在混合模式信号中计算正弦分量幅值的系统误差，3筑素村网Z.ZS心.EI
GB/T2423.58-2008/1EC60068-2-80:20053.16控制加速度蓿密度control acceleration spectral density在参考点或虚拟点上测得的如速度涪密度。3.17控制系统回路control system loop包括下列步骤：对参考点混合模式波形模拟信号进行数字化处理；进行必要的数据处理；产生更新后的模拟混合模式驱镀形输出到振动系统的功率放大器（参见第丑.1章），3.18驱动信号削波drive signal clipping驱劲信号最大值的限树因子表达。3.19有效频率范园efi从频率低于万斜错前到高后端的羊际频率范（参见图13.20加速度谱密忘error acceleration spectral density规定加速度谱密度和控制加速度谱密瘦值之差3.210均衡cga业0列串加速度谱密的才化.NE3.2E最终斜谱fibalsope高于f的加起度请密度的部分参见图1)，-3.23。。频幸分辨率acy resolu以游兹为单位的速龙谱密度由须率问隔的宽注：在数字分析中为这指定的加远定语深部分，每个部分桌样长度的陶数为分耕率.在輟率范豆致等与须率闻隔数3.24加速度诺密度示值acceleration spectral density从分折仅读出的宾实加流路度、受仅误差、随机误器系统佛的影有。3.25初始斜谱initial slope低于方的加速度谱密度的部分（参见图）。3.26仪器误差instrument error由控制系统输入的每个模拟环节和控制系统的各模拟环节关联的误差。3.27随机误差random error由实际平均时间有限与滤波器带宽的限制导致加速度谱密度信计变化而带来的误差。3.28记录record用于快速信立叶变换计算的时域上等间隔数据点的集合。4筑素村网Z.Z心.EI
GB/T2423.58-2008/EC60068-2-80:20053.29可再现性reproducibility对同一值相同的测鱼次数的测量结果之问的一孩性程度，按如下方式进行个别测至：不同的测试方法；-不同的测量仪器；不同的观察人员；不同的实验室；相对于单次测量的持续时间较长的时问间隔后；不同的使月仪器习惯。兰：术语“可喜现性也可应用于擒足上述部分条件的信祝，[IEC60050(300):2001]3.30均方根值root-mcan-s刘oare value在与f:之间平直谱的均方根值（红.m.$,值），见图1，是在时间间隔内函数值的平方的平均值要开平方。注：在此试验方法中，单独随机或正弦加随机(SR)和随机加随机(R?R)提合模式的加速度、速度和位移的均方程可以按B.2.4计算.3.31信号值signal value3.32实健累籽网艺秀C.NE丁标准差standard deviation在振动理论中，振动的均值等于零。因此对一个随机时间历程的标准差等于均方根信。3.33统计精度statistical accuracy真实加速度谱密度与加速度谱密度示值的比。注：仅针对混合模式信号中的随机部分，3.34统计自由度statistical degrees of freedom用时间平均技术来估算随机数据的加速度谱密度时，统计自由度的有效数取决于频率分辨率和有效平均时间。3.35扫颜循环sweep cycle在规定的频率范画往返扫频一次，例如，5Hz到500Hz到5Hz.注：与“扫须循环”对应，单向扫额表示仅在向上或向下的一个方向扫须。[GB/T2423.10-2008]3.36扫频速率，sweep rate正弦频率的变化速率，可以用倍频程/分钟或赫兹/秒表示。3.37真实n选痘密度truc acceleration spectral density作用于样品上的随机波形的加速度谱密度。罚素荷网Z.ZC.ET
GB/T2423.58-2008/EC60068-2-80:20054试验要求4.1总则这些特征适用于完整的振动试验系统，对于电动的和液压伺服的试验系统，该系统包括功放、振动台、试验加载夹具及控制系统。下述基本运动和横向运动应在试验开始前或在试验中采用控制器的附加输入监视通道进行检查，有关规范应给出检查试验量级和所用的程序，标准的试验方法由下列的试验顺序构成，并且可以用于样品的每个互相垂直的轴线上a)用低量级的正弦或随机激励进行初始振动响应检查，见5.4和9,2。b)混合模式激励作为负载或应力试验。?)最终响应检查（见9.5），与初始情况比较并找出因动态性能变化引起的可能的机械失效，但是如果样品的动态性能已知或不要求，有关规范可以放弃对响应检查的晏求，4.2控制系统控制系统需要专用控制软件包，该系统应具有对随机加随机或正弦加随机混合试验的控制和分析能力。4.3基本运动样品各固定点应由有关规范规定，它们的运动应是大致相同的，其基本运动星直线运动。如果运动大致相同难以实现，应采用多点控制，:翼5理繁严.NE可应在试验前按有关规范规定的量级进行正弦或随机的横向运动检查或在试验过程中采用附加的监测通道进行横向运动检查在检查点上沿与规定轴垂直的任一轴的每个频率点的信号值，在500Hz以上不应超过规定的信号值，在5C0Hz以下不应超过规定值的一3B。沿与规定轴垂直的任一轴总的加速度均方根不应超过规定轴的均方根值的50%，例如对于小样品，如果有关规范规定，横向运动容许的信号值应加以限制以保证不超过基本运动的一3dB,在某些频率上或大尺寸或高质心的样品要获得这些值是困难的，另外，有关规范规定的严酷等级有较大的动态范围时，也可能难以达到这些值。在这些情况下，有关规范应规定采取如下何种方式：)对超出上述给定值的横向运动应进行监测，并记录在报告中：b)横向运动不需监测。4.5安装样品应按GB/T2423.43一2008的要求安装，所有情况下，在GB/T2423.43一2008中选择的曲线时必须先平方后乘以加速度谱密度(ASD)或直接乘以正弦振幅，4.6测量系统测量系统的特性应能使从参考点给定轴向测得振动的实际值在试验所要求的容差范围内。整个测量系统包括传感器、信号调节器和数据采集器及数据处理器，其频率响应对测量精度有显著影响。测量系统的频率范围应从试验最低频率f的0.5倍延仲到最高频率的2.0倍，参见图1。测量系统在该频率范围内的颜率响应应该平坦，并在士5%以内。理的空级计年的以上每观风明出的图士年江理甄素衬网Z.ZC.EI
GB/T2423.58-2008/TEC60068-2-80:200500.525须京图1加速度谱密度的边界（参见5.1,1）5混合模式试验要求本部分提供了随机振动与窄带疏机，随机振动与正弦振劲或随机茶动与二者委加组合的试验方法。窄带随机和正泉动的戒分可在打来是元规定的转学范噩内扫描。得合侯式试验应下列考虑。有关规范应规定窄带随机包络是最大的谱值(MAX)还是应把它态加到背景谱值(SM)上：加速度谱可以是：)由宽带随机、窄带随机和在傅立叶(Fourier)谱线上的正弦分黛产加的，或6)白宽带随机、窄带随机叠加和一个独立的、在颜域内连续产生的正弦分兰：5.1随机振动容差5.1.1检测点和参考点加速度谱密度示值在规定方向上参考点与检测点在图1中f方和于问相对规定的加速度谱密度包括仪器误差为士3B。随机误差和系统误差不包后在容差内。随机误差是可以计算的。在了和：间，计算或测量得到的加速度均方根（红.ms.)值相对于规定的加速度谱密度的均方根值的容许误差应在士10%内。对参考点和虚拟参考点，这些值都是有效的。在某些颜率上或大尺寸或高质心的样品要满足这些要求是因难的。在这种情况下，有关规范应规定较宽的容差。初始斜谱不应小于十6dB/oct;最终斜谱应为一24dB/oct或更陡。（见B.2.3)对试验的窄带随机扫叛部分的容差应和宽带部分的容差相同。然而，在某些扫烦速率下不能满足这个要求。因此，有关规范应对这些部分容差予以规定。5.1.2分布参考点的瞬间加速度值应为近似正态（高斯）分布，如图2，在常规系统校准时应子以确认。有正弦波的混合祺式的信号见图4，興尚蜀素衬网Z..EI
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