GB/T 2423.57-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ei：冲击 冲击响应谱合成

犐犆犛１９．０４０

犓０４

中华人民共和国国家标准

／—／：

犌犅犜２４２３．５７２００８犐犈犆６００６８２８１２００３

电工电子产品环境试验

第部分：试验方法

２

试验：冲击冲击响应谱合成

犈犻

—

犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾狋犲狊狋犻狀犳狅狉犲犾犲犮狋狉犻犮犪狀犱犲犾犲犮狋狉狅狀犻犮狉狅犱狌犮狋狊

犵狆

：—：—

犘犪狉狋２犜犲狊狋狊犜犲狊狋犈犻犛犺狅犮犽犛犺狅犮犽狉犲狊狅狀狊犲狊犲犮狋狉狌犿狊狀狋犺犲狊犻狊

狆狆狔

（：，）

ＩＥＣ６００６８２８１２００３ＩＤＴ

２００８０５１９发布２００９０１０１实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

中华人民共和国

国家标准

电工电子产品环境试验

第部分：试验方法

２

试验：冲击冲击响应谱合成

犈犻

／—／：

ＧＢＴ２４２３．５７２００８ＩＥＣ６００６８２８１２００３

中国标准出版社出版发行

北京复兴门外三里河北街号

１６

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１０００４５

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年月第一版年月第一次印刷

２００８９２００８９

书号：·

１５５０６６１３２６８７

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举报电话：（）

０１０６８５３３５３３

／—／：

犌犅犜２４２３．５７２００８犐犈犆６００６８２８１２００３

前言

／《电工电子产品环境试验第部分：试验方法》按试验方法分为若干部分。

ＧＢＴ２４２３２

本部分为／的第部分。

ＧＢＴ２４２３５７

本部分等同采用：（）《环境试验第部分：试验方法试验：冲击

ＩＥＣ６００６８２８１２００３Ｅｄ．１．０２Ｅｉ

冲击响应谱合成》。

为便于使用，本部分做了下列编辑性修改：

）“的本部分”一词改为“／的本部分”或“本部分”；

ａＩＥＣ６００６８ＧＢＴ２４２３

）用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；

ｂ．

）删除国际标准的前言；

ｃ

）为了与现有／其他各部分的名称一致而将本部分改为当前名称。

ｄＧＢＴ２４２３

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／的编号列出。

ＩＥＣＩＳＯ

本部分的附录、附录、附录、附录为资料性附录。

ＡＢＣＤ

本部分由中国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会（／）提出并归口。

ＳＡＣＴＶ８

本部分起草单位：上海市质量监督检验技术研究院、信息产业部电子五所、中元微型仪器公司、上海

工业自动化仪表研究所、广州大学、北京航空航天大学、上海航天精密机械研究所、上海航天８０８所。

本部分主要起草人：卢兆明、解禾、王永强、史晓雯、徐忠根、李传日、胡伟欣、阳川、曹雪峰、王群健。

Ⅰ

／—／：

犌犅犜２４２３．５７２００８犐犈犆６００６８２８１２００３

引言

／的本部分适用于合成的冲击响应谱（）试验，为需要进行复杂特性瞬态响应模拟的

ＧＢＴ２４２３ＳＲＳ

元件、设备和其他产品（后文称“样品”）提供了通用的试验方法。试验方法的重点在于ＳＲＳ及其相关技

术的应用。

试验的目的是验证受试样品承受规定瞬态激励的能力，不发生功能和／或结构特性无法接受的降

低。当在工作环境中可获得测量数据时，对冲击响应进行剪裁非常有用。然而，在试验设备能力所及的

范围内，冲击响应谱试验适用于所有的瞬态激励。

本试验方法主要采用基于计算机的控制系统和电动的或液压的振动台组成的冲击试验系统。

只要满足本部分的要求，其他冲击试验设备也可使用。

需要强调的是，合成试验总会需要一定程度的工程判断。供需双方都应充分考虑到这一因

ＳＲＳ

素。有关规范的编写者应选择与样品使用情况相适应的试验程序及严酷等级。

Ⅱ

／—／：

犌犅犜２４２３．５７２００８犐犈犆６００６８２８１２００３

电工电子产品环境试验

第部分：试验方法

２

试验：冲击冲击响应谱合成

犈犻

１范围

／的本部分规定了合成冲击响应谱（）试验。适用于需要模拟复杂特性瞬态激励的

ＧＢＴ２４２３ＳＲＳ

样品。

２规范性引用文件

下列文件中的条款通过／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

ＧＢＴ２４２３

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部分，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。

／—电工电子产品环境试验总则（：）

ＧＢＴ２４２１１９９９ｉｄｔＩＥＣ６００６８１１９８８

／—电工电子产品环境试验第部分：试验方法试验：振动（正弦）

ＧＢＴ２４２３．１０２００８２Ｆｃ

（：，）

ＩＥＣ６００６８２６１９９５ＩＤＴ

／—电工电子产品环境试验第部分：试验方法试验和导则：冲击

ＧＢＴ２４２３．５１９９５２Ｅａ

（：）

ｉｄｔＩＥＣ６００６８２２７１９８７

／—电工电子产品环境试验第部分：试验方法振动、冲击和类似动态试

ＧＢＴ２４２３．４３２００８２

验样品的安装（：，）

ＩＥＣ６００６８２４７１９９９ＩＤＴ

／—电工电子产品环境试验规程第部分：试验方法试验：宽频带随机

ＧＢＴ２４２３．５６２００６２Ｆｈ

振动（数控）和导则（：，）

ＩＥＣ６００６８２６４１９９３ＩＤＴ

：环境试验第部分：试验方法试验：振动时间历程法

ＩＥＣ６００６８２５７１９９９２Ｆｆ

：声学优选频率

ＩＳＯ２６６１９９７

：振动和冲击词汇

ＩＳＯ２０４１１９９０

３术语和定义

在：，／—，／—，／—和／—

ＩＳＯ２０４１１９９０ＧＢＴ２４２１１９９９ＧＢＴ２４２３．１０２００８ＧＢＴ２４２３．５１９９５ＧＢＴ２４２３．５６

２００６中给出的术语和定义，与以下定义一起使用。

３．１

－３犱犅带宽－３犱犅犫犪狀犱狑犻犱狋犺

在频率响应函数中对应于一个共振峰值的最大响应０．７０７倍的两点间的频带宽度。

３．２

临界阻尼犮狉犻狋犻犮犪犾犱犪犿犻狀

狆犵

在可能的最短时间内允许位移系统返回其起始位置并且不产生振荡的最小粘性阻尼。

３．３

危险频率犮狉犻狋犻犮犪犾犳狉犲狌犲狀犮

狇狔

下列情况下的频率：

１

／—／：

犌犅犜２４２３．５７２００８犐犈犆６００６８２８１２００３

———由于振动，样品呈现出功能失效和／或性能降低，和／或

———机械共振和／或其他响应效应，如颤动。

３．４

阻尼犱犪犿犻狀

狆犵

一般的术语解释为在一个系统中的能量耗散的许多机械作用。在实际应用中，阻尼取决于许多参

数，诸如结构类型、振型、应变、外加力、速率、材料、连接滑移等。

３．５

阻尼比犱犪犿犻狀狉犪狋犻狅

狆犵

在具有粘滞阻尼的系统中，实际阻尼和临界阻尼的比值。

３．６

分贝犱犲犮犻犫犲犾

犱犅

以对数形式表达的量值关系：

犡

（）

犔２０ｌｄＢ

＝ｇ

犡

（）

０

式中：

———以为单位的对数值；

犔ｄＢ

／———与间的比值。

犡犡０犡犡０

３．７

固定点犳犻狓犻狀狅犻狀狋

犵狆

样品与夹具或振动台面接触的部分，在使用中通常是固定样品的点。

注：如果是实际安装结构的一部分作夹具使用，则应取安装结构和振动台面接触的部分作固定点，而不应取样品和

振动台面接触的部分作固定点。

３．８

犵

狀

由地球引力产生的标准加速度，它是随海拔高度和地理纬度而变化的。

２

注：本部分为了便于使用，将值圆整到／的整数值。

１０ｍｓ

ｎ

犵

３．９

汉宁窗犎犪狀狀犻狀狑犻狀犱狅狑

犵

时间历程的权函数，在选取的时间窗里迫使时间历程的起始和终止值为零，其形状为余弦钟。

注：详细定义见ＩＳＯ１８４３１２。

３．１０

高频渐近线；

犺犻犺犳狉犲狌犲狀犮犪狊犿狋狅狋犲犎犉犃

犵狇狔狔狆

曲线的高频渐近线值（见图）。

ＳＲＳ３

注：高频渐近线由于表示了激励时间历程的最大峰值，因此非常重要。不要与中的峰值混淆。

１ＳＲＳＳＲＳ

注：高频渐近线的另一个名称是零周期加速度（）。

２ＳＲＳＺＰＡ

３．１１

测量点犿犲犪狊狌狉犻狀狅犻狀狋狊

犵狆

试验中采集数据的一些特定点。具有种类型，定义如下。

３

３．１１．１

检测点犮犺犲犮犽狅犻狀狋

狆

位于夹具、振动台面或样品上的尽可能接近于固定点的点，检测点在任何情况下都要和样品刚性

２

／—／：

犌犅犜２４２３．５７２００８犐犈犆６００６８２８１２００３

连接。

注：检测点的数量应满足试验的要求。

１

注：如果存在个或个以下的固定点，则每个都用作检测点。如果存在个以上的固定点，则有关规范应规定

２４４４

４个具有代表性的固定点作检测点用。

注：在特殊情况下，例如对大型或复杂的样品，如果要求检测点在其他地方（不紧靠固定点），则应在有关规范中

３

规定。

注：当大量小样品安装在一个夹具中时，或当一个小样品具有许多固定点时，为了导出控制信号，可选用单个检

４

测点（即参考点）。该信号与夹具相关而不是与样品的固定点相关。这种情况只有在夹具装上样品等负载

后的最低共振频率充分高过试验频率的上限时才是可行的。

３．１１．２

参考点狉犲犳犲狉犲狀犮犲狅犻狀狋

狆

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验。

３．１１．３

响应点狉犲狊狅狀狊犲狅犻狀狋

狆狆

样品上在振动响应检查或试验中用于测量的点。该点不是检测点或参考点。

注：可以有多于一个响应点。

３．１２

固有频率狀犪狋狌狉犪犾犳狉犲狌犲狀犮

狇狔

由自身物理特性（质量、刚度和阻尼）决定的有阻尼或无阻尼自由振动频率。

３．１３

响应时间历程的高峰值个数狀狌犿犫犲狉狅犳犺犻犺犲犪犽狊狅犳狋犺犲狉犲狊狅狀狊犲狋犻犿犲犺犻狊狋狅狉

犵狆狆狔

时间历程中超过规定阈值的高峰值个数，时间历程可以由响应点测量得到，或者由受到激励的单自

由度系统（振荡器）计算响应得到（见图）。

１

注：由于在瞬态激励中确定完整的响应周期是困难的，应用中以响应时间历程的峰值为参考。

１

注：峰值是由指两个连续的过零点（见图）间偏离零线的最大正值或负值。

２２

注：由于并不一定能从响应时间历程中获得测量峰，在本部分中，首选计算峰值替代测量峰值。

３

３．１４

振荡器狅狊犮犻犾犾犪狋狅狉

用于产生或能够维持机械振荡的单自由度系统。

３．１５

间隔时间犪狌狊犲

狆

两个连续的时间历程之间的间隔。

注：时间间隔应使样品的运动响应避免明显的重叠，可按下式计算：

１１００

犜＞×

犳犱

式中：

———间隔时间，单位为秒（）；

犜ｓ

———最低无阻尼自然频率，单位为赫兹（）；

犳Ｈｚ

———最低自然频率阻尼比，。

犱％

３．１６

优先试验轴向狉犲犳犲狉狉犲犱狋犲狊狋犻狀犪狓犲狊

狆犵

样品最易受损的三个互相垂直的轴向。

３

／—／：

犌犅犜２４２３．５７２００８犐犈犆６００６８２８１２００３

３．１７

品质因子犳犪犮狋狅狉

犙

犙值因子

用于衡量共振峰的陡度或单自由度机械振荡系统频率选择性的量值。品质因子等于阻尼比倒数的

二分之一。

３．１８

冲击响应谱规定值（规定值）

犛犚犛狉犲狌犻狉犲犱犛犚犛

狇

有关规范规定的（见图）。

ＳＲＳ３

注：对于某一试验，有关规范可包含多个对应不同值的。

犙ＳＲＳ

３．１９

冲击响应谱狊犺狅犮犽狉犲狊狅狀狊犲狊犲犮狋狉狌犿

狆狆

犛犚犛

基于受到规定运动激励的一系列单自由度系统中最大响应（位移、速度或加速度），作为这些单自由

度系统的无阻尼自然频率和对特定值的函数的曲线。

犙

注：除非另有规定，为了计算，可假定系统为固定在基座上、线性的、具有粘滞阻尼的单自由度系统。

１

注：对于某一试验，有关规范可包含多个对应不同值的，应按受试样品的品质因子选择规定的值。

２犙ＳＲＳＳＲＳ

３．２０

采样频率狊犪犿犾犻狀犳狉犲狌犲狀犮

狆犵狇狔

用数字形式记录或表述时间历程时，每秒钟内获取的离散值的个数。

３．２１

信号容差狊犻狀犪犾狋狅犾犲狉犪狀犮犲

犵

用百分比表示的信号容差定义为：

犛

ｔ

犖犉

犛＝－１×１００％

ｔ（犉）

式中：

犖犉———未经滤波的信号的ｒ．ｍ．ｓ．值；

犉———经滤波的信号的ｒ．ｍ．ｓ．值。

注：此参数适用于控制试验的所有信号，如加速度，速度或位移。

１

注：此参数仅用于正弦振动激励。

２

３．２２

时间历程的强部狊狋狉狅狀犪狉狋狅犳狋犺犲狋犻犿犲犺犻狊狋狅狉

犵狆狔

时间历程曲线中第一次达到最大值的２５％到最后回落到最大值的２５％时之间的部分。

３．２３

合成时间历程狊狀狋犺犲狊犻狕犲犱狋犻犿犲犺犻狊狋狅狉

狔狔

人为产生的时间历程，其ＳＲＳ包络了ＳＲＳ的规定值。

３．２４

试验频率范围狋犲狊狋犳狉犲狌犲狀犮狉犪狀犲

狇狔犵

试验频率范围的选择取决于ＳＲＳ规定值的合成和加载样品后试验设备的能力。试验频率的下限

频率（）和上限频率（）分别对应于可能用到的最低和最高小波的频率。

犳犳

１２

注：ＳＲＳ的频率范围大于试验频率范围并延伸到无限（见３．１０）。

３．２５

试验犛犚犛狋犲狊狋犛犚犛

由振动台参考点上实际运动导出的ＳＲＳ，既可以通过解析方式计算得到，也可以使用ＳＲＳ分析设

备得到（见图）。

３

４

／—／：

犌犅犜２４２３．５７２００８犐犈犆６００６８２８１２００３

３．２６

时间历程狋犻犿犲犺犻狊狋狅狉

狔

作为时间函数记录的加速度、速度或位移值。

注：ＩＳＯ２０４１给出了数学名词“时间历程”的定义，将其表述为用时间的函数表达的一个量值。

３．２７

时间窗狋犻犿犲狑犻狀犱狅狑

包含所有小波的合成的试验时间历程的持续时间。

注：对某些试验控制系统，时间窗的长度为双倍的持续时间，合成的时间历程位于新的时间框的中间。

３．２８

小波狑犪狏犲犾犲狋

单一频率的时间历程，是ＳＲＳ试验合成时间历程的一个分量。

注：本部分使用的术语“小波”不应与小波理论和小波分析相混淆。

４试验设备的要求

对于性能的要求适用于完整的试验设备，就电动振动试验系统而言，包括控制系统、功率放大器、振

动台、夹具和试验中装载的样品。液压伺服系统的组成与此类似。

至对试验设备的要求，应通过正弦激励的方法验证。

４．１４．３

４．１基本运动

验证过程中的基本运动应为时间的正弦函数，样品的各固定点应基本上同相位并沿平行直线运动，

并符合和限定的要求。

４．２４．３

４．２横向运动

在检测点上与规定轴向垂直的每个轴向上的加速度或位移的最大振幅，在１０００Ｈｚ以下不应超过

基本运动的，在以上允许到。测量仅需覆盖规定的频率范围。在特殊情况下（如

５０％１０００Ｈｚ１００％

小样品），若有关规范有规定，最大允许横向运动可限于２５％。

当振动台的旋转运动比较重要时，有关规范应规定一个容差范围。并记录