Hoe kunnen de voorwaarden voor sinusvibratieonderzoek worden bepaald?

Sinusvibratietests zijn een fundamentele mechanische milieutest die is ontworpen om de effecten van sinusvormige trillingen te simuleren die producten kunnen ondervinden tijdens transport, opslag,en daadwerkelijk gebruik in een gecontroleerde laboratoriumomgevingDeze trillingen worden vaak veroorzaakt door roterende, pulserende of oscillerende krachten die afkomstig zijn van bronnen zoals vliegtuigen, voertuigen, schepen, luchtvaartuigen en grondmachines.De ernst van een sinusvibratietest, of zijnstijfheid, wordt gezamenlijk gedefinieerd door drie belangrijke parameters:frequentie,amplitude, entestduur.

Bij Dongguan Precision Test Equipment Co., Ltd. leveren we geavanceerde trillingstestsystemen om aan een breed scala aan testnormen te voldoen.Het is essentieel om te begrijpen hoe deze cruciale testomstandigheden kunnen worden bepaald voor een nauwkeurige en zinvolle productbeoordeling.Laten we de belangrijkste aspecten uiteenzetten.

I. Definitie van essentiële termen (gebaseerd op GB/T 2298-2010)

Om duidelijkheid te garanderen, laten we enkele relevante termen definiëren volgens de Chinese nationale standaard voor mechanische trillingen, schokken en conditiemonitoring:

1. Sinusoïdale trillingen:Een periodieke trilling waarvan de trillingsparameter wordt beschreven door een sinusfunctie van de tijd.
2. Frequentie (f):De omgekeerde van de periode, gemeten in Hertz (Hz), die cycli per seconde vertegenwoordigt.
3. Amplitude:
   • Verplaatsing (relatieve verplaatsing):De in de tijd veranderende hoeveelheid die de verandering in positie van een punt op een object ten opzichte van een referentiekader weergeeft.
   • Peak-to-peak-waarde (van een trilling):Het verschil tussen de maximale positieve en maximale negatieve waarden van een trilling binnen een bepaald tijdsinterval.
4. Overgangsfrequentie:De frequentie waarmee een specifieke eigenschap van trillingen overgaat van de ene relatie naar de andere.de frequentie waarmee de trillingsamplitude of de RMS-waarde verandert van een constante verplaatsings-frequentieverhouding naar een constante versnellings-frequentieverhouding.

II. Het landschap van de normen in kaart brengen

Er bestaan een groot aantal trillingsstandaarden, verschillend per land, regio en industrie.ETSI, JIS, SAE, JASO, ISO en AEC.

De meest gebruikte sinusvibratietestnormen zijn:

• GB/T 2423.10-2008: Omgevingsonderzoek van elektrische en elektronische producten - Deel 2: Onderzoekmethoden - Test Fc: Trilling (sinusoïdale)
• IEC 60068-2-6-2007: Omgevingsonderzoek - Deel 2-6: Onderzoek - Onderzoek Fc: Trilling (sinusoïdaal) 
   

   
• ISO 8318:2000: Verpakking - Volledige, gevuld transportpakketten en ladingen per eenheid - Vibratieproeven met variabele frequentie
• GB/T 4857.10-2005: Verpakking - Basisonderzoeken voor transportpakketten - Deel 10: Testmethode voor sinusvormige trillingen met variabele frequentie

III. Begrip van testmethoden: geveegde sinus versus vaste frequentie

Bij sinusvibratietests worden twee primaire testmethoden toegepast:

1Geveegde sinus-test:

Deze methode houdt in dat één of twee trillingsparameters (verplaatsing, snelheid,of versnelling) op een constant niveau terwijl de trillingsfrequentie binnen een bepaald bereik continu wordt gewijzigdDe doorzoeking kan zijn:

• Lineaire sweep:De frequentie verandert lineair met de tijd (bijv. Hz/s of Hz/min).
• Logaritmische sweep:De frequentie verandert logaritmisch met de tijd (bijvoorbeeld oct/min of dec/min).Logaritmische sweeps worden vaak gebruikt voor uithoudingsvermogen testen, omdat ze dezelfde tijd doorbrengen in frequentiedekaanden, wat resulteert in langzamere sweeps bij lagere frequenties en snellere sweeps bij hogere frequenties.

De test wordt voornamelijk gebruikt voor:

• Vibratie-responsanalyse (resonantie-zoeken):Het identificeren van de natuurlijke frequenties (resonantie) van een product en het beoordelen van de stabiliteit ervan tijdens het gebruik om gebieden te bepalen die een trillingsisolatie of versterking vereisen.
• Uithoudingsvermogen geveegde sinus test:Wanneer een product geen significante resonantie vertoont binnen zijn werkfrequentiebereik, of meerdere kleine resonantie heeft, wordt een duurzaamheidssweep uitgevoerd.Dit houdt meestal een logaritmische sweep in met constante verplaatsingsamplitude bij lagere frequenties en constante versnellingsamplitude bij hogere frequenties, met een crossoverfrequentie die typisch tussen 55-72 Hz ligt en een sweepfrequentie van één octaaf per minuut.
• Resonantiecontrole na uithoudingsvermogen:Herhaling van het eerste resonantieonderzoek na duurzaamheidstests om te bepalen of er resonantiefrequenties zijn verschoven, wat wijst op mogelijke structurele veranderingen of afbraak.

2. Vaste frequentietests:

Deze methode houdt in dat het proefpersoon wordt onderworpen aan trillingen op specifieke, vaste frequentiepunten met verschillende niveaus van andere trillingsparameters (amplitude).

• Resonantie verblijfsonderzoek:Vibratie bij een significante resonantifrequentie die tijdens de resonantiesearch is vastgesteld, om het vermogen van het product om langdurige vibraties bij zijn natuurlijke frequentie te weerstaan te beoordelen.
• Voorbestemde frequentietests:Simulatie van bekende trillingsfrequenties in de werkelijke bedrijfsomgeving van het product om de prestaties en duurzaamheid ervan onder die specifieke omstandigheden te beoordelen.

IV. Bepaling van de testomstandigheden (graad van ernst)

Het selecteren van de juiste testomstandigheden (frequentie, amplitude en duur) is cruciaal voor een relevante en effectieve sinusvibratietest.

1Frequentie en frequentiebereik:

• Sommige normen (vooral militaire normen) specificeren rechtstreeks de testfrequentie of het frequentiebereik op basis van de bedrijfsomgeving van het product.
• Commerciële normen definiëren vaak het frequentiebereik met behulp van verschillende benaderingen.

Overwegingen voor het bepalen van het frequentiebereik:

• Producten kunnen tijdens transport of gebruik zeer lage trillingsfrequenties ondervinden (bijv. voertuigmontageapparatuur met fundamentele frequenties van 1,5-4 Hz).het bereiken van nauwkeurige laagfrequente trillingen (minder dan 1 Hz) op standaard trillingstestapparatuur kan moeilijk zijn vanwege de vervorming van de golfvorm.
• Bij het bepalen van het frequentiebereik is het essentieel om rekening te houden met de mogelijkheden van het beschikbare trillingstestsysteem.terwijl elektrodynamische shakers uitblinken in een breder bereik (typisch 0-3000 Hz)Voor brede frequentiebereiken die zich uitstrekken tot zeer lage frequenties, is de frequentiebereik van de frequentiebereik van 5 tot 10 Hz, met lagere grenzen rond 5 tot 10 Hz voor moderne systemen.Bij het gebruik van elektrodynamische shakers kan een compromis over de lagere frequentiegrens noodzakelijk zijn..

2Amplitude en de keuze ervan:

Bij sinustrillingen wordt de amplitude gedefinieerd door verplaatsing (piek of piek-tot-piek) of versnelling (piek).

• Alleen verplaatsingsamplitude:IEC en nationale normen specificeren vaak alleen verplaatsingsamplitude voor tests met een bovengrens van 10 Hz.Sommige militaire normen voor elektronische en elektrische componenten specificeren een constante verplaatsingsamplitude (e.bv. 0,75 mm enkelvoudige amplitude) binnen een specifiek frequentiebereik (bijv. 10-55 Hz).
• Gecombineerde verplaatsing en versnellingsamplitude:In real-world trillingscenario's vertonen lagere frequenties meestal grotere verplaatsingsamplitudes, terwijl hogere frequenties grotere versnellingsamplitudes vertonen. Modern sine vibration testing attempts to approximate this by using a constant displacement amplitude at lower frequencies (referred to as "constant displacement") and a constant acceleration amplitude at higher frequencies ("constant acceleration")De frequentie waarmee de besturingsmodus van constante verplaatsing naar constante versnelling overgaat, wordt decross-over frequentieDe IEC en de nationale normen definiëren vaak twee overbruggingsfrequenties:een lagere frequentie rond 8-9 Hz (voornamelijk voor scheepsapparatuur) en een hogere frequentie rond 57-62 Hz (voornamelijk voor land- en luchtvaartuigen).

3Testduur en keuze ervan:

De testduur is een cruciale parameter voor de beoordeling van het trillingsvermogen van een product.Het kan moeilijk zijn om de gelijkwaardige blootstellingstijd in de echte wereld te bepalen voor een bepaalde laboratoriumtestduur..

• Voor geveegde sinusproeven wordt de duur doorgaans bepaald door het aantal geveegcycli.
• Voor tests met vaste frequentie wordt de duur gewoonlijk in minuten of uren gegeven.
• IEC- en nationale normen voorzien in een reeks sweepcyclusniveaus (bijv. 1, 2, 5, 15, 20, 50, 100) en vaste frequentietestduur (bijv. 10 min, 30 min, 1 uur, 1,5 uur, 2 uur, 10 uur).Militaire normen voor micro-elektronische apparaten en elektronische/elektrische componenten specificeren vaak 12 cycli (drie assen) of 36 cycli (drie assen)Een gebruikelijke snelheid voor het testen van geveegde sinussen is één octaaf per minuut.

De specifieke keuze van de testduur is doorgaans gebaseerd op demislukkingsmechanismenonderzocht worden:

• Invloed op de prestaties:Als de nadruk ligt op tijdelijke prestatievermindering (bijv. storing, instabiliteit) die zich herstelt na het ophouden van trillingen,de testduur kan worden gebaseerd op de langste verwachte continue bedrijfsduur in combinatie met praktische ervaring.
• Structurele integriteit:Voor de beoordeling van structurele schade (bijv. storing van het soldeerslijm, losse schroeven, loslopen van connectoren, botsing van onderdelen), kortere duur (bijv.30 minuten tot 1 uur) kan voldoende zijn om dergelijke problemen aan te tonen.Voor schroeflosing, ontkoppeling van verbindingen en botsing van onderdelen kan ook de langste continue bedrijfsduur in aanmerking worden genomen.
• Cumulatieve stress (vermoeidheid):Om te bepalen of een product bestand is tegen opgehoopte spanning,de testduur moet gebaseerd zijn op het aantal verwachtte spanningscycli tijdens de levensduur of op een oneindig levensduurcriterium (e).g., 10^7 spanningscycli).

Samenwerken met Dongguan Precision voor op maat gemaakte trillingstestoplossingen:

Het bepalen van de juiste testomstandigheden voor sinusvibratie vereist een grondig inzicht in de beoogde omgeving van het product, relevante industrienormen en mogelijke storingsmechanismen.Bij Dongguan Precision Test Equipment Co.., Ltd., kan ons ervaren team deskundige begeleiding bieden bij het selecteren van de optimale frequentie, amplitude en duur voor uw specifieke toepassing,het garanderen van nauwkeurige en betekenisvolle resultaten van trillingsonderzoekenNeem vandaag nog contact met ons op om uw eisen te bespreken en onze geavanceerde trillingstestsystemen te verkennen.