機械可靠度試驗簡介一、振动试验1.振动试验概要振动试验是评估产品在运输及使用过程中承受振动环境的适应能力，模拟产品可能遭遇的最严酷环境，为产品的设计验证，品质验证提供失效机理分析，失效统计，保证产品具有更高的可靠性水平。振动试验要求越来越多，其背景具体体现如下：1.1新材料，新工艺的应用。1.2整机小型化使元器件密集度更高，更容易受到外部振动影响。1.3便携式、车载、机载、航天、经济全球化的物流环境，产品使用环境已变得更加苛刻和无法估计。2.振动试验的分类。振动是物体围绕平衡位置，作往复运动的一种运动形式。通常用一些物理量（如位移、速度、加速度、频率等）随时间变化的函数式来表示振动时间历程。2.1名詞述語：载具——承载产品用的运输工具或平台。振动试验是一种以模拟载具的试验形式，所以不同的载具表现出的振动特性各不相同，各种载具的振动环境如下：註：振动试验不会因为产品之不同而有不同的振动试验规则，而是因为载具不同而有不同的振动试验规则。2.1.1车载——5---500Hz汽车运输主要的振动来源于路况，发动机的转速,行驶系统的激振力,这几个方面振动频宽在5——500Hz之间，但由于充气轮胎本身具有较强的减震能力，是一个较好的高频减震器，所以对产品作用能量大多在5——200Hz之间，而200-500Hz之间部分频宽存在的能量随着频率增加而衰减。如图一表示;HPSpectrum1.vrpDemand:2.2682GControl:0.0000GLev.1Time:0:00:00TotalTime:0:00:00Sep15,200310:55:03OutputVRMS:0.000HewlettPackardSpectrum1ShippingUnit1101001000-41.0x10-31.0x10-21.0x10-11.0x10DemandFrequency(Hz)Acceleration(g²/Hz)AccelerationProfile<图一>2.1.2船运——4---50Hz船运振动源来于水面的波浪，水的物理特性决定其振动频宽在4---50Hz之间。如图二表示;ASTMD4169TruckLevel3.vrpDemand:1.2727GControl:0.0000GLev.1Time:0:00:00TotalTime:0:00:00Sep15,200311:09:17OutputVRMS:0.000ASTMD4169TruckAssuranceLevel3110100-21.0x10-11.0x1001.0x1011.0x10DemandFrequency(Hz)Acceleration(g²/Hz)AccelerationProfile<图二>3.1.3空运——20---2000Hz空运振动源来自于飞机周围的空气扰流、喷射气体、气流、音爆、次音速，上述振动源通过机身结构或其他传递界质，传递到机载之产品上，频宽通常在20----2000Hz。如图三表示;Lownav.vrpDemand:1.0000GControl:0.0000GLev.1Time:0:00:00TotalTime:0:00:00Sep15,200311:00:27OutputVRMS:0.00010100100010000-51.0x10-41.0x10-31.0x10-21.0x10DemandFrequency(Hz)Acceleration(g²/Hz)AccelerationProfile<图三>共振——一种振动能量放大现象，共振频率跟物体的刚度成正比，跟重量成反比。每种电子产品因为材质，结构等因素之不同。而表现出来的抗振能力也有所不同，但都会有若干个共振点，但并不是所有的共振点都会对产品造成破坏。造成严重破坏的通常为第一阶、第二阶的共振，也就是说低频共振影响最为严重，所以每种系列产品也会根据一些本行业的统计数据、产品特点制订一些行业规范。2.2振动又以振动规律来分类，振动基本分为以下几形式：2.2.1正弦振动.（sinesweep）正弦扫描是一种有规律、确定性的振动。在任何单一瞬间只有一个频率点的存在。一个完整的正弦规格，有四个基本条件。（1）频率范围；如5---500Hz（2）控制条件：A(加速度)：V(速度)：D(位移)三者关系：A=0.051f2DA----加速度G值f----频率HzD----位移mmp-p（3）扫频速率；表示扫频速度的快慢程度.扫频方式分二种:a)线性扫频(linear)Hz/min-------表A线性扫频特点在于频宽内每个频率的停留时间都一样,单位一般用Hz/min表示。计算公式：n=(f1-f2)/tf1---扫频下限f2---扫频上限t---扫频时间“一般在汽车零件试验中应用线性扫频较多”No.ItemsSpec.1ConditionUn-package,Fixonthetable2Force0.25G3Frequency5~30Hz4DirectionX，Y，Z5Time3minutes/eachdirection6CycleTime1minute表Ab)对数扫频(log)1oct/min---表B对数扫频变化的特点是在指定频宽内扫频时,有低频较慢/高频较快,以对数方式变化,也就是停留在每个倍频的时间都一样，如：10-80Hzlogswept,10...