GB/T 2423.12-1997 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fda：宽频带随机振动--高再现性

GB/'r2423.12-1997

前言

本标准等同采用国际电工委员会标准IEC68-2-35《环境试验第2部分:试验方法试验Fda:宽频带

随机振动—高再现性》(1973年第1版)及第1号修改单(1983年8月)。

本标准代替GB2423.12-82《电工电子产品基本环境试验规程试验Fda:宽频带随机振动试验

方法—高再现性》。

本标准的第1,2两章与GB2423.12-82的第1,2两章不同，GB2423.12-82对IEC68-2-35的第

1,2两章进行了改写。这次修订还增加了1983年8月国际电工委员会对IEC68-2-35的第1号修改单

的内容。

本标准于1982年首次发布，1997年9月第1次修订，自1998年10月1日起实施。

自本标准实施之日起，同时代替GB2423.12-820

本标准由中华人民共和国电子工业部提出。

本标准由电子工业部标准化研究所总归口。

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:电子工业部标准化研究所、电子工业部五所、上海市电子仪表标准计量测试所。

本标准主要起草人:周心才、王树荣、卢兆明、徐立义、王增兰等。

Gs/T2423.12-1997

IEC前言

1.由所有对该问题特别关切的国家委员会参加的国际电工委员会所属技术委员会制定的有关技

术问题的正式决议或协议，它尽可能地体现和表达了国际上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上使用，在这种意义上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委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)的50A分技术委员会(冲击、振动和其他

动力学试验)制定的。

第1次草案是在1968年斯德哥尔摩会议上讨论的，新的草案是在1969年德黑兰会议上讨论的，作

为这次会议的结果，最后草案50A(中办)133号文件于1971年2月提交给各国家委员会按“六个月法”

表决。

下列国家投票明确赞成本标准:

澳大利亚德国葡萄牙

奥地利匈牙利瑞典

比利时以色列土耳其

捷克斯洛伐克日本英国

丹麦挪威美国

芬兰波兰

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/T2423-12--1997

试验Fda:宽频带随机振动高再现性idtIEC68-2-35:1973

Environmentaltestingforelectricandelectronicproducts代替GB2423.12-82

Part2jestmethods

TestFda:Randomvibrationwideband

一R印roducibilityhigh

1引言

宽频带随机振动试验的基本要求在GB/T2423.11-1997(IEC68-2-34)试验Fd:宽频带随机振动

—一般要求中给出。此外，还规定了三种可能的再现性等级，称为高、中、低再现性，并分别以试验

Fda,Fdb、和Fdc表示。其中每一个试验方法连同其推荐验证方法组成单独的完整的标准，因此，在试验

I'd中包括有关规范编写者所需用的全部信息。而试验工程师所需用的信息则分别包括在试验Fda,Fdb

或He中。

郑重建议本标准的使用者要结合GB/T2423.11-1997(IEC68-2-34)阅读本标准。

必须注意，在整个标准文本中，经常提到随机振动试验问题中两个特别重要的术语。为了使读者更

好地了解本标准的内容，现定义如下:

加速度谱密度accelerationspectraldensity(A.S.D)

加速度变量的谱密度，以加速度单位的平方每单位频率来表示。

加速度谱密度的频谱A.S.Dspectrum

加速度谱密度在频率范围内的变化方式。

2目的

确定元器件设备经受规定严酷等级的随机振动的能力。

本随机振动试验适用于在使用中可能受到随机性振动条件影响的元器件和设备。试验目的在于确

定机械弱点和(或)规定性能是否下降，并结合有关规范使用这些信息来决定试验样品是否接收。

在施加本试验规定的环境应力(条件试验)时，试验祥品要经受在宽频带范围内给定等级的随机振

动试验。由于试验样品及其夹具会产生复杂的响应，所以本试验要求特别注意试验的准备、进行及规定

要求的验证。

3安装与控制

3.1安装

试验样品应按GB/T2423.43-1995(IEC68-2-47)元《件、设备和其他产品在冲击(Ea),碰撞(Eb),

振动(Fc和Fd)和稳态加速度(Ga)等动力学试验中的安装要求和导则》的要求安装到试验设备上。

3.2基准点和控制点

国家技术监督局1997一09一01批准1998一10一01实施

GB/'r2423.12-1997

试验要求是通过与基准点和与试验样品固定点有关的控制点上所做测量来验证的。如果在一个夹

具上安装许多小试验样品，则当荷载夹具的最低共振频率超过试验上限频率f。时，可以认为基准点和

(或)控制点与夹具有关，而与试验样品固定点无关(即选夹具和振动台的固定点作基准点和(或)控制

点，而不是选试验样品和夹具的固定点)。

3.2.1固定点

固定点定义为试验样品与夹具或与振动台接触的部分。通常是使用中正常紧固试验样品的点，如果

使用实际安装结构的一部分做夹具，那么应取这些安装结构的固定点做为固定点，而不应取试验样品的

固定点作固定点。

3.2.2控制点

控制点通常就是固定点，控制点应尽量靠近固定点，在任何情况下它和固定点的连接应该是刚性

的。

如果试验样品有四个或四个以下的固定点，那么每一个固定点都用作控制点。如果有四个以上的W

定点，那么有关规范应规定四个有代表性的固定点作为控制点。

注

1对大的和或〔)复杂的试脸样品。在有关规范中规定控制点是个重要问题。

2控制点仅指对振动有要求或具有代表性的点。

3.2.3基准点

基准点是用来取得基准信号验证试验要求和表示试验样品运动的单个点。它可以是一个控制点或

者是用人工或自动处理各控制点信号而建立的一个假设点。

如果采用假设点，那么基准信号的频谱规定为全部控制信号的加速度谱密度值在每一频率_L的算

术平均值。在这种情况下，基准信号的总方均根值等于控制点信号方均根值的方均根。

有关规范应说明所采用的基准点，或说明应如何选取基准点，对大的和(或)复杂的试验样品，建议

采用假设基准点。

4频率响应测f和共振检变

在下列正弦振动试验阶段，其容差应符合GB/T2423.10-1995(idtIEC68-2-6)试验Fc，正弦振动

试验中的规定。

4.1正弦幅值

除有规范另行规定外，频率响应测量和共振检查所使用的正弦幅值，按加速度谱密度等级由表1确

定。此幅值应施加于基准点上。如果随机振动条件试验使用假设点，那么此正弦幅值应施加在控制点_L。

表1

加速度谱密度等级正弦幅值(峰值)

(m/s')`/Hzg'/Hzm/s'g

<4.8(<O.05)9.8(1.0)

4.8-19.2(0,05-0-2)114.7(1.5)

>19.2(>O.2)19.6(2.0)

4.2频率响应测量方法

在加速度谱密度的验证方法中，往往要求在安装样品基准点的预定方向上测量试验样品的频率特

性。

测量时，应在整个试验频率范围(fl-几)内进行正反两个方向正弦扫频，扫频速率不得超过每分钟

一个倍频程。扫描时，基准点上的正弦幅值应按41规定保持常数，同时应测量功率放大器的交流输人

电压

GB/'e2423.12-1997

测得的电压为频率的函数，并近似与频率响应成反比。考虑到振动台的位移极限，在低频端可以减

少正弦加速度幅值，但计算频率响应时应考虑到这一点。

应在全部控制点上测量加速度幅值，并按5_3所述方法进行横向测量。在测量频率响应时，可使用

激励均衡器(用于校正未加载的振动台一般响应的仪器)、低通滤波器(大于几截止)、高通滤波器((if、于

f截止)和其他宽带滤波器。测量时不应插入窄带均衡器，例如峰谷滤波器。

峰谷幅值比人/A(见图1)为频率响应曲线上的最大值和最小值之比。这种测量不需用精密频率

计。

恻

理

侧

督

几介几颇率

图1峰谷幅值比的确定

峰谷颇率比(B})见图1及图2)按下列方程计算:

}几一几}

B}=

"I-f,万f

式中:九—波峰频率;

f—波谷频率。

这种测量仅需使用精密频率计。

在附录A(标准的附录)和附录B(标准的附录)所示的对加速度谱密度的验证方法中要指明最严酷

的一对峰谷。如果要使用峰谷频率比，应对几对峰谷(图2有四对)测量出A,/A。和B}，并估算每一对的

分析误差和残余波纹，以便找出其中最严酷的一对峰谷。

增

理

创

俘

颇率

图2几对峰谷及频率比的确定

4.3共振检查方法

如果有关规范要求共振检查，那么有时可以在频率响应测量的同时进行初始共振检查。检查时，应

在整个频率范围内进行正反向正弦扫频。

GB/T242312-1997

在共振检查期间，应检查试验样品，以便确定下列现象的频率:

a)由于振动使试验样品出现误动作和(或)性能降低;

b)试验样品出现机械共振。

为了更仔细地研究这些影响，并找出精确的频率，可以中断扫频。

在初始共振检查时，为了和最后共振检查所得的频率与幅值进行对比，应记录产生上述这些现象的

全部频率和幅值。有关规范应规定共振频率发生任何变化时所应采取的措施。

在共振检查时，如适用，试验样品应进行工作，如因试验样品处于工作状态而不能确定其机械振动

特性时，则应将试验样品处于非工作状态再进行一次附加的共振检查。

为检测试验样品内部效应所做的任何安排，都不应过大地改变试验样品的总体动态特性

条件试验后必须规定一段恢复时间，以便允许试验样品在这段时间中恢复到和共振检查开始时相

同的条件，例如温度影响。

5振动运动要求

5.1基本运动

试验样品各固定点的基本运动应为直线运动，并且其瞬时加速度值具有正态(高斯)分布的随机性

质。这些点基本上也具有相同的运动

5.2分布

基准点上瞬时加速度值的分布通常应在图3所示的容差带以内。如果采用假设点，那么这一分布亦

适用于控制点。

注:对大多数随机振动试验，这种分布落在容差带内，因此，只有在例外情况下才需验证.然而，若有可能，建议测量

加速度波形(例如目测)，以保证所出现的峰值至少为信号方均根值的2.5倍

5.3加速度谱密度的频谱和总方均根加速度

有关规范应规定加速度谱密度等级和频率范围。加速度谱密度的频谱应如图4所示。有了这些值

就可同时确定出总方均根加速度的标称值，这个值也可通过查表3a和表3b得出。

加速度谱密度和总方均根加速度真值的容差见表2。由此表可见，总方均根加速度真值的容差较加

速度谱密度真值的容差要窄得多。

表2dB

容差范围

加速度谱密度的真值总方均根加速度的真值(fl-f,.)

预定方向横向预定方向

基准点各控制点控制点基准点

士30士5.0<十5，0士1.0

超过上限频率fs^2几的频率，其加速度谱密度的频谱要低于图4所示的每个倍频程为一6dB的

斜率。此外，频带关-lOf2或到10kHz(取其中较窄者)内的方均根加速度，不得超过规定频率范围内所

要求的总方均根加速度的25(一12dB).

为了验证运动要求，应在全部控制点和基准点的预定方向上进行加速度测量。还应在离安装平面中

心最远的控制点的两相互垂直的横向上进行横向加速度测量。对于大型结构，建议在一个以上的控制点

上测量横向加速度。

加速度谱密度容差的验证可用满足给定容差的任何方法进行，当这种验证有较大技术困难时，建议

从附录A(标准的附录)至附录c(标准的附录)中选择验证方法。下面第6章给出了帮助进行这种选择

的导则。

GB/T242312-1997

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