GB/T 2423.49-1997 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fe：振动——正弦拍频法

Gs/'r2423.49-1997

前言

本标准是根据国际电工委员会IEC68-2-59环《境试验方法试验Fe:振动-一正弦拍频法》土990

年第一版制定的。

本标准等同采用IEC68-2-59,1990年第一版。

本标准的附录A是提示的附录。

本标准由中华人民共和国电子工业部提出。

本标准由全国电工电子产品环境技术标准化技术委员会归口。

本标准起草单位:电子工业部第五研究所、电子工业部标准化研究所。

本标准主要起草人:张友兰、王树荣、杨汉祥、周心才、陈健儿

Gail'2423.49-1997

IEC前言

1)国际电工委员会Q(EC)关于技术问题的正式决议或协议，是山对该问题特别关切的国家委员会

派代表参加的技术委员会制定的，他们尽可能地表达了国际r_对该问题的一致意见

2)这些决议或协议以推荐标准的形式供国际忙使用，在这种意义_L为各国家委员会所接受。

3)为了促进国际间的统一，国际电工委员会希望所有会员国在制定国家标准时，只要国家具体条

件许可，应采用国际电工委员会的推荐标准的内容作为他们的国家标准，国际电工委员会的推荐标准和

国家标准之间的任何分歧应尽可能地在国家标准中明确地指出。

本标准是由国际电工委员会第50技术委员会(环境试验)50A分技术委员会(冲击、振动和其他动

力学试验)制定的。

本标准文本以下列文件为基础:

标准草案表决报告

50A(C0)17550A(C0)180

更详细的全部表决资料可在丘表指明的表决报告中找到。

中华人民共和国国家标准

电工电子产品环境试验

第2部分:试验方法G13/T2423-49--1997

idtIEC68-2-59:1990

试验Fe:振动—正弦拍频法

Environmentaltestingforelectricandelectronicproducts

Part2:Testmethods

TestFe:Vibration-sine-beatmethod

引言

本标准规定了元器件、设备和其他电工电子产品的正弦拍频振动试验方法。因为这些元器件、设备

和其他电工电子产品(下称样品)在使用中会经受到诸如地震、爆炸现象或机器振动所引起的短持续时

间的脉冲和振荡力的作用。

在本试验中，样品在固定频率上用若干预定的正弦拍频振动激励(见图)1。这些固定试验频率不是

预定频率就是借助于正弦振动试验(GB/'r2423.10)辨别出来的危险频率。在独立的正弦拍频之间有一

间歇，以便允许样品的自响应衰减

在本标准的12章中列出了编写有关规范必须具备细节的详细清单，并且在附录A(提示的附录)导

则中得到指导。

引用标准

下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所不版本均为

有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GI3/T2298-91机械振动与冲击术语(neq1802041:1990)

GB2421一89电工电子产品基本环境试验规程总则e〔qvIEC68-1:1988)

Gi3/T2423.10-1995电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正

弦)(idtIEC68-2-6:1982)

GB/T2423.43-1995电工电子产品环境试验第2部分:试验方法元器件、设备和其他产品

在冲击(Ea)I碰撞(Eb)振动(Fe和Fd)和稳态加速度(Ga)等动力学试验

中的安装要求和导则(idtIEC68-2-47:1982)

1目的

提供一个用正弦一拍频振动试验方法来确定样品抗御规定严酷等级瞬时振动能力的标准程序

2一般说明

本试验的目的是按规定的性能确定样品的机械薄弱环节和/或规定性能的降低情脱,并使用这些信

本标准也可用来确定样品的机械强度和研究

息，结合有关规范来确定样品是否被接收。在某些情况下，

国家技术监督局1997一09一01批准1998一10一01实施

GB/T2423.49一1997

它们的动态特性。

有关规范应规定试验期间，样品必须工作或仅仅是经受住振动条件二

本标准规定了进行试验的程序和在给定点进行振动测量的方法。也详细地叙述了对振动运动的要

求和对严酷等级(包括频率范围、振幅、正弦拍频的周期，正弦拍频的次数)的选择

应该强调的是，振动试验总带有一定程度的工程判断，对此，供需双方都应充分认识到这一点。希望

有关规范的编写者选择适合样品及其使用要求的试验程序和严酷等级的量值。

出于本试验的目的，样品通常是紧固在振动台r.的。

为了本标准的使用方便，本标准的正文部分和附录部分都给出了读者需要相互参照的章条号。此

外，附录部分给出了位移、速度、加速度之间相互关系的特别信息。

本标准应与GB2421一起使用。

3定义

本标准所采用的名词术语已普遍在GB/T2298和GB/T2423.10中被定义了。为了方便读者，这

里包括了这些文本中的部分定义，并且指出了和其它文本有差别和相违背的地方

下列附加术语和定义同样适用于本标准

3.1危险频率criticalfrequency(与GB/T2423.1。中8.1技术上等同)

由于振动而使样品发生故障和/或性能下降的频率。或者出现机械共振和/或其他效应例如颤振的

频率。

3.2交越频率。rossoverfrequency(与GB/T2298定义技术上等同)

振动特性从一种关系变到另一种关系的频率。

注:例如交越频率可以为这样的频率.即在此频率上振动试验的幅值，从以`C}d率为函数的恒定位移值变到以频率为

函数的rg定加速度值

3.3阻尼damping与GB/T2298定义不同)

阻尼是描述系统中各种机理产生的能量担失的一种通用术语。实际上，阻尼取决于许多参数，例如

系统结构、振动模态、应力、外加力、速度、材料、连接滑动等。

3.3.1临界阻尼criticaldamping

允许一个已位移的系统无振荡地回到其初始位置的最小粘性阻尼

3.3.2阻尼比dampingratio

在粘性阻尼系统中，实际阻尼对临界阻尼之比。

34失真度distortion(与GB/T2423.10中第3章相同，与GB门’2298不同)

失真度“aVa`,一创X100(以百分比表示)。········一·(，)

式中在驱动频率上的方均根加速度值:

a-一一所施加的总方均根加速度值(包括a,值)

3.5固定』点fixingpoint(与GB/T2423.10中3.1相同)

样品与夹具或与振动台台面点接触的部分，此处在实际使用中通常是紧固样品的地方。

注:如果实际安装结构的一部分作夹具使用，则B;1定点就是安装结构的固定点，而不是样品的固定点

3.6重力加速度"g,'，accelerationofgravity"g"

由于地球引力而产生的标准加速度，该加速度本身是随着高度和地球纬度而变化

注在本标准中，汾‘1、”值取为整数.10m/s'

3.7测量点measuringpoint(与GB/T2423.10中3.2技术上相同)

为进行试验而收集数据的特殊点，这些点具有两种主要形式，其定义如下:

注:为了评价徉品的性能，可在样品中的许多点L进行测量，但在本标准中这些点不作侧量点看待

GB/'r2423.49--1997

3-7.1检查点checkpoint

位于夹具.振动台台面或样品上的点，该点要尽可能接近其中一个固定点，而且在任何情况下都要

和固定点刚性连接

注

1一些检杳点是用来保证满足试验要求的

2如果存在4个或4个以卜的固定点，则每1个固定点都用作检查点。如果存在4个以上的固定点则有关规范应

规定4个具有代表性的固定点作检查点使用。

3在特殊情况下，例如对大的或复杂的样品，如果不要求检查点紧靠固定点.则检查点应在有关规范中规定

魂当大量的小样品安装在一个夹具上时或在一个小样品有许多固定点的情况下为r导出控制信号可选川单个

检查点(即基准点)。控制信号与夹具有关，而与样品的固定点无关这种方法仅当加载后夹具的最低共振频率大

大地超过试验的上限频率时才是可行的

17.2基准点:eferencepoint(与GB/T2423.10中3.2.2技术上相同)

从检查点中选出来的点，其信号是用来控制试验，以便满足本标准的要求。

3.8调制频率modulatingfrequency

调制试验频率的频率(见A2章、A3章和图1)0

3.9高应力循环hight-stresscycles

产生会引起样品疲劳的应力值的响应循环。

3.10间歇pause

两相邻正弦拍频之间的间歇。

注:间歇应使样品的响应运动不产生有效迭加，其时问可以从下面的数学公式中获得:

1巡

厂d

T)...……。...··。···。······。…(2)

式中:T一待续时间，，;

f—试验频率，Hz;

d—试验频率的临界阻尼，%a

3.11优选试验轴线preferredtestingaxes

基本上符合样品最脆弱轴线的三条正交轴线。

3.12正弦拍振sineheat

用较低频率正弦波调制的某一频率的连续正弦波一个正弦拍颇的持续时间为调制频率的半个周

期(见图5).

注:IF.弦拍振信号的数学表达式见A2.1o

3.13扫频循环。weepcycle(与GB/T2423.10第3章技术上等效)

每个方向扫过规定的频率范围一次，例如1Hz-35Hz-1Hz,

3.14试验频率testfrequency

在试验进行期间，激励样品的频率

试验频率是下列两种类型的一种，并定义如下:

3.14.1预定试验频率predeterminedtestfrequency

有关规范规定的频率。

114.2检查试验频率investigatedtestfrequency

由振动响应检查所获得的频率。

3.15试验量值testlevel

试验波形中的最大峰值

沈:该值等于或略小于调制半波的峰值

ca/T2423.49-1997

4条件试验的要求

4.]规定了对振动响应检查的要求。4.2规定了对正弦拍频条件试验的要求，而4.3规定了试验样

品的安装要求。

对振动响应检查所规定的容差和对正弦拍频条件试验所规定的容差在表1进行了比较。

表1容差比较

容差

振动响应检查正弦一拍频条件试验

失真度基本运动的25(见4.1.5)不适用

在基准点上的振动基本运动的士15V,,(见4.1.6.)1

500Hz以卜加速度的士25%(见4.1.6.2):

在检查点上的振动

500Hz以上加速度的士”%(见4.1.6.2)

横向运动巧。姚或特殊情况I}25%(见.11.2)25%(见4.2)

a)预定频率(见4.2.5.1):

().5Hz以卜士0.05Hz0.5Hz以下:士0.05Hz

0.5Hz--5Hz:士10%0.5Hz一5Hz:-10肠

试验频率

5Hz-100Hz:士0.5Hz5Hz一100Hz:士0.5Hz

100Hz以[士0.5%(见4.1.7)100H:以上:士。.5%

b)检查频率(见4.2.5.2):士2%

4.1振动响应检查

当有关规范有要求时，振动响应检查应按照c,B/T2423.10巾的方式进行，特别要考虑一「面4.1.1

^4.1.8的要求。

4门1基本运动

基本运动应是时间的正弦函数，有关规范应规定样品在振动台上的各固定点，这些点应基本上同相

并沿平行直线运动，且符合4.l.2,4.1.3,4.工.5所规定的容差要求

4门.2横向运动

垂直于规定轴线的任何轴线的检查点上的最大振动应不超过基本运动的500在特殊情况下，例

如对小样品，如果有关规范有要求，允许横向振动的峰值可限制到25厂o

在某些频率上，或大尺寸或大质量样品，达到这些要求可能是困难的(见A1章)，在这种情况「.有

关规范应规定采用下列二者之一:

a)超过上述规定的横向运动应记录在试验报告中:

b)横向运动不监控。

4.1.3旋转运动

当振动台的寄生旋转运动可能重要时，有关规范可以规定容差要求，然后写在试验报告中。

4.1.4测量点

4.1.4，基准点

有关规范应规定是使用单点控制还是多点控制。当有关规范规定多点控制时，则应规定是检查点上

的信号平均值还是选择点上的信号值被控制到所规定的量值匕。

4.1.4.2检查点

在某些频率上，对大尺寸或大质量的样品，要达到4.1.6.2中所要求的容差可能是困难的(见A1

章)。在这种情况下，有关规范应规定一个较宽的容差，或使用替换的评定方法并应写在试验报告中。

4.1.5加速度彼形失真

Gs/T2423.49-1997

加速度波形失真的测量应在基准点匕进行，其频率范围应达到试验频率的5倍。

按第3章定义的失真应不超过基本运动的25%.

注:在某些情况F.要达到这些要求也许是不可能的。在这种情况下，如果使基频控制信号的试验幅值恢复到规定

值，例如使用跟踪滤波器，则大丁25%的失真是可以接受的

对大的或复杂的样品，在频率范围内的某些部分上所规定的失真可能不满足，并且使用跟踪滤波器

也不实际时，则加速度就不需要恢复，此时应将失真写在试验报告中(见Al章)。

不管是否使用跟踪滤波器，有关规范可以要求记下失真及受影响的频率范围

4.1.6振动幅值容差

沿着所要求轴线的检查点和基准点上的基本振动应等于下列容差的规定值，这些容差包括仪器误

差。

4.1.6.1基准点

基准点上控制信号的容差:

士1500(基本运动)。

4.1,6.2检查点

每个检查点上的容差:

500Hz以下:士25%(加速度);

500Hz以上:t50%(加速度)。

4门.7频率范围和容差

频率范围应从5.1.2的表2、表3,表4中选择，并且至少应包括正弦拍频条件试验的范围

危险频率的容差应按如下规定:

0.5Hz以下:士0.05Hz;

0.5Hz-5Hz:士10%;

5Hz-100Hz:士0.5Hz,

100Hz以上:士0.5%.

4.1.8扫频

扫频应是连续的并以不超过每分钟一个倍频程的速率随时间按指数律变化(见3.13)o

注:用数字拉制系统时，扫频是“连续的”，