东莞市贝尔试验设备有限公司6978.docx

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1、力学环境境试验技技术概述述1.力学学环境试试验 11.1 环境 环境是是指在任任何时间间和地点点所存在在的或遇遇到的自自然的和和诱发的的条件的的总和。 环境分分类 按按自然环环境分：可分为为陆地、海海洋、高高空和宇宇宙空间间等； 按产品品所处的的状态分分：可分分为贮存存、运输输、安装装、搬运运和使用用等； 按起因因分：可可分为自自然环境境（例如如：重力力、温度度、湿度度、气压压、沙尘尘、盐雾雾等）和和由设备备引起或或者由设设备与周周围介质质相互作作用引起起的环境境（例如如加速度度、振动动、冲击击、电或或动力加加热、气气动激励励等）。 但目前前使用较较多的分分类方法法是按环环境因素素属性进进行的

2、分分类。按按照这种种分法，可可分为： 气候候因素，包包括温度度、湿度度、气压压、雨、雪雪、冰、霜霜、沙尘尘、盐雾雾、腐蚀蚀性气体体等； 力学因因素（也也称机械械因素），包包括振动动、冲击击、摇摆摆、恒加加速度、爆爆炸、地地震、噪噪声振动动等； 生物因因素，包包括霉菌菌、昆虫虫、海洋洋生物等等； 电电磁辐射射因素，包包括无线线电干扰扰、雷电电、电场场、磁场场等。 1.22 环境境条件 环境条条件是指指产品所所经受到到周围的的各种气气候、化化学、生生物和物物理的条条件。通通常用参参数来表表述。环环境参数数是表征征环境条条件的一一个或数数个物理理、化学学和生物物的特征征量。根根据不同同条件下下各种环

3、环境因素素影 响响程度的的不同，还还划分出出不同的的严酷等等级。如如加速度度、速度度、位移移等。 1.3 环境试试验 环环境试验验是为了了保证产产品在规规定的寿寿命期间间，在预预期的使使用、运运输或贮贮存的所所有环境境下，保保持功能能可靠性性而进行行的活动动。是将将产品暴暴露在自自然的或或人工的的环境条条件下经经受其作作用，以以评价产产品在实实际使用用、运输输和贮存存的环境境条件下下的性能能，并分分析研究究环境因因素的影影响程度度及其作作用机理理。 11.4 力学环环境试验验 力学学环境试试验是为为了保证证产品在在规定的的寿命期期间，在在预期的的使用、运运输、流流通环境境条件下下，保持持功能可

4、可靠性而而进行的的活动。 特点: 以力力作用为为突出特特征。考考核、评评价产品品在力作作用下的的功能可可靠性、结结构完好好性。 1.55 力学学环境试试验方法法 1.5.11 自然然暴露试试验 自自然暴露露试验是是将试验验样品放放到某些些典型的的自然环环境条件件下，一一般分露露天、棚棚下和室室内三种种状态进进行暴露露。 11.5.2 现现场试验验(外场场试验) 现场场试验是是将试验验样品放放置在各各种典型型的使用用现场，进进行正常常使用定定期测试试。 11.5.3 人人工模拟拟试验(试验室室试验) 人工工模拟试试验是人人们在科科研和生生产中广广泛采用用的一种种试验方方式。即即在试验验室里利利用

5、试验验设备创创造出一一个单环环境因素素或多个个环境因因素综合合作用于于产品上上，以此此考核产产品在使使用、运运输和贮贮存中主主要环境境因素作作用下的的适应性性能。人人工环境境试验可可以分为为三种: 模拟单一一环境因因素对试试验样品品影响的的单项试试验； 模拟两两个或两两个以上上的环境境因素同同时作用用于试验验样品的的综合试试验； 两个或或两个以以上的环环境因素素依次或或交替作作用于试试验样品品的组合合试验。 1.55.4 试验室室试验常常用方法法 规定一一种机械械运动。这这是应用用最为广广泛的试试验方法法。 11) 规规定一种种接近实实际环境境的机械械运动来来模拟。 2) 根据试试验产品品破坏

6、或或失效的的等效原原理来规规定一种种机械运运动。 用规定定一种机机械运动动的方法法作试验验的特点点是，当当满足各各项运动动特征参参数的容容差要求求时，试试验具有有高的再再现性。 规定一一种试验验机，这这是用试试验样品品破坏或或失效的的等效原原理而引引出的一一种试验验方法。 规定试试验机试试验方法法的特点点是试验验中不需需要测量量运动特特征参数数，但在在某些情情况下再再现性较较差。 规定一一种结构构响应谱谱。这种种方法主主要用于于冲击试试验中 1.55.5 国内外外力学环环境试验验方法标标准中规规定的力力学环境境试验，常常见的有有以下几几种： 正弦振振动试验验； 随随机振动动试验； 冲击击试验；

7、 碰撞撞试验； 离心心恒加速速度试验验；摇摆摆试验； 倾跌跌与翻倒倒试验；弹跳试试验； 撞击试试验； 自由跌跌落试验验等。 与力学学环境因因素组合合在一起起的多因因素综合合试验有有：温度、振振动综合合试验； 2) 温度度、湿度度、振动动综合试试验； 3)温温度、湿湿度、低低气压、振振动综合合试验等等。 上上述的各各项力学学环境试试验是针针对非包包装产品品或者包包装可视视为产品品的组成成部分的的产品，对对于包装装产品（运运输包装装件）的的力学环环境试验验，除了了选择上上述部份份的试验验项目外外，还有有下列试试验项目目： 运运输包装装件六角角滚筒试试验； 垂直冲冲击跌落落试验； 水平平冲击试试验；

8、 堆码试试验； 压力试试验； 材料动动态特性性试验等等。 我我国目前前正在贯贯彻执行行的电工工电子产产品基本本环境试试验规程程以及国国家军用用标准中中的各项项试验方方法，就就是标准准化了的的人工模模拟试验验，它们们是等效效采用或或等同采采用了国国际标准准和美国国军用标标准。 1.55.6 采用标标准化了了的人工工模拟试试验方法法的特点点 1) 试验验的模拟拟性 可可按照使使用目的的比较真真实地模模拟实际际环境的的影响。 2) 试验的的再现性性 可使使不同试试验室里里所做的的试验能能够相互互进行比比较，以以避免试试验程序序和试验验设备上上的差异异给试验验结果带带来影响响。 33) 试试验的重重复

9、性 可对在在同一个个试验室室里 44) 经经济、方方便 11.5.7 环环境试验验的标准准化 以以理论研研究为基基础统一一、规范范试验室室试验方方法。 1)国国际环境境试验技技术的标标准化。 国际电电工委员员会（IIEC）TTC500是影响响面最广广，最有有权威性性的组织织。 美美国军事事系统各各部门在在环境条条件与试试验方面面也进行行了较为为深入、系系统和全全面的研研究工作作。 在在环境试试验方面面最有影影响的美美国军用用标准有有： MIIL-SSTD-8100，其名名称在8810CC时叫“环环境试验验”，在在8100D时叫叫“环境境试验方方法和工工程导则则”； MIIL-SSTD-2022

10、电子和和电气元元件的环环境试验验方法； MMIL-STDD-7550半导导体器件件的试验验方法； MILL-STTD-8883微微电子器器件实验验方法和和程序等等等。 国际标标准化组组织（IISO）的的标准范范围宽，涉涉及面广广，与环环境试验验有关的的如：振振动冲击击的名词词术语；试验设设备的特特性描述述；运输输包装件件的基本本试验；材料的的试验等等等，许许多物理理特性的的试验也也属其范范畴。 2)我我国环境境试验技技术的标标准化 二十世世纪800年代，在在国家标标准总局局的领导导下，成成立了跨跨行业、跨跨部门的的全国电电工电子子产品环环境技术术标准化化技术委委员会（简简称环标标委）。我我国的

11、环环境试验验起步于于二十世世纪500年代。 我国的的专业标标准化技技术委员员会除了了环标委委以外，与与环境试试验技术术有关的的还有“全全国机械械振动和和冲击标标准化技技术委员员会”（简简称振标标委）、“全全国试验验机标准准化技术术委员会会”（简简称试标标委）、“全全国包装装技术标标准化技技术委员员会”等等。 近二十多多年来，我我国环境境试验的的标准化化工作瞄瞄准了国国际标准准，新的的环境技技术标准准不断涌涌现，有有利的促促进了环环境试验验技术的的快速发发展。 1) 采用IIEC标标准，我我国先后后相应制制定了 GB/T4779647998电工工电子产产品环境境参数分分类及其其严酷等等级、自自然

12、环境境条件、应应用环境境条件； GB/T2442124224电工工电子产产品基本本环境试试验规程程，其中中包括总总则和项项环境试试验方法法和导则则； GBB/T551700电工电电子产品品环境试试验设备备基本参参数检定定方法； GB/T1005933电工电电子产品品环境参参数测量量方法等等。 22) 等等效采用用ISOO标准，我我国先后后相应制制定了 GGB48857运运输包装装件基本本试验一一系列包包装试验验标准； GB1105886-5592 环境试试验设备备技术条条件； GB776700 试验验设备特特性的描描述方法法等。 3) 为适应应我国国国防建设设的需要要，参照照MILL标准，先先

13、后相应应制定了了 GJBB4.114.13舰舰船电子子设备环环境试验验军用标标准；GJB1150军军用设备备环境试试验方法法； GGJB3360电电子及电电气元件件试验方方法； GGJB3367军军用通信信设备通通用技术术条件、环环境试验验方法； GJBB5488微电子子器件试试验方法法和程序序等等。 4) 为了进进一步规规范试验验设备和和测量器器具，国国家计量量局先后后制定JJJG标标准，对对试验设设备的计计量起到到了良好好的作用用。 22.力学学环镜试试验目的的和意义义 2.1力学学环境因因素是在在经济建建设和国国防建设设中大量量遇到的的环境因因素。 强烈的的振动和和冲击会会导致设设备的失

14、失效。 力学环环境条件件对人体体也会造造成严重重的危害害。 振振动是噪噪音的来来源，强强噪音会会造成环环境污染染，使人人不能正正常地工工作和休休息，并并造成各各种职业业病和污污染性病病害，危危及人类类的健康康。 在在航天医医学研究究上，飞飞行员和和宇航员员对于航航天航空空中遇到到的振动动、冲击击、变加加速度的的环境适适应性研研究已成成为了一一个重要要课题。 对于振振动、冲冲击的研研究，经经济和国国防建设设的发展展又提出出了更高高更苛刻刻的要求求。 22.2 研究力力学环境境试验技技术，研研究振动动与冲击击的目的的，就是是要防止止各种力力学环境境因素对对机器、设设备、装装备、结结构、元元件、器器

15、件的影影响和对对人身造造成的危危害，确确保产品品的质量量和可靠靠性，这这是我国国国民经经济建设设和国防防建设的的重要课课题之一一。 环境预防防就是对对产品精精心进行行环境适适应性设设计、在在设计时时针对产产品的环环境条件件，进行行必要的的抗振动动冲击的的设计。 环境防防护是根根据特定定环境中中对产品品起着有有害影响响的因素素，在产产品设计计上采取取相应的的防护措措施。 环境控控制是改改变产品品所在场场所的局局部工作作环境。 降降低振源源强度，如如做好高高速旋转转机械的的运动平平衡、减减少气流流、液流流的脉动动力等； 积极进进行隔振振，包括括主动隔隔振（振振源隔离离）和被被动隔振振（对精精密仪器

16、器设备进进行隔振振加以保保护）； 采取各各种措施施降低系系统对激激励的响响应（减减振），如如改变固固有频率率避开共共振，阻阻尼减振振，动力力减振以以及振动动主动抑抑制等。 环境利利用就是是考虑振振动冲击击除危害害性的一一面外，在在某些情情况下还还可利用用其为人人类服务务。 33.力学学环境试试验设备备 3.1振动动试验设设备 机机械振动动台:双双向、单单向、定定频、扫扫频线线性、指指数等等。 特特点: 重载、低低频(551000Hzz)、价价廉、操操作方便便、可靠靠。 主主要参数数:载荷荷、基本本运动(正弦)、频率率范围、加加速度、位位移、横横向运动动、波形形失真、振振幅容差差、均匀匀度等。

17、电动振振动台:功能强强大(正正弦、随随机、冲冲击等)、频率率范围大大、系统统复杂、承承载小、维维修不便便。 主主要参数数:推力力、基本本运动(正弦、随随机、冲冲击等) 、频频率范围围、加速速度、位位移、速速度、横横向运动动、波形形失真、振振幅容差差、均匀匀度、定定振精度度、均匀匀度等。 电液振动动台:功功能强大大(正弦弦、随机机、冲击击等)、承承载大、位位移大、低低频、频频率范围围适中、需需基础。 主要参参数:推推力、基基本运动动(正弦弦、随机机、冲击击等) 、频率率范围、加加速度、位位移、速速度、横横向运动动、波形形失真、振振幅容差差、均匀匀度、定定振精度度、均匀匀度等。 3.22 冲击击试

18、验设设备 冲冲击台:自由跌跌落式、强强迫跌落落式、冲冲击放大大式、水水平冲击击式等。 主要参参数:载载荷、基基本运动动(半正正弦、后后峰锯齿齿、梯形形)、峰峰值加速速度、脉脉冲持续续时间、速速度变化化量、波波形容差差、均匀匀度、横横向运动动等。 强冲击击试验机机:轻量量级、中中量级、重重量级。 主要参参数:摆摆锤质量量、摆角角等。 冲击谱谱试验机机:自由由跌落式式、摆锤锤式等 主要参参数:载载荷、响响应加速速度、频频率范围围、容差差等。 3.33碰撞试试验设备备 碰撞撞台:自自由跌落落式、强强迫跌落落式、冲冲击放大大式等。 主要参参数:载载荷、基基本运动动(半正正弦)、脉脉冲重复复频率、 峰值

19、加加速度、脉脉冲持续续时间、速速度变化化量、波波形容差差、均匀匀度、横横向运动动等。 3.44冲击、碰碰撞试验验设备冲击、碰碰撞试验验台:强强迫跌落落式、冲冲击放大大式等 主要参参数:载载荷、基基本运动动(半正正弦、后后峰锯齿齿、梯形形)、脉脉冲重复复频率、峰峰值加速速度、脉脉冲持续续时间、速速度变化化量、波波形容差差、均匀匀度、横横向运动动等。 3.55恒加速速度试验验设备 离心式式恒加速速度试验验机:转转盘式、转转臂式等等 主要要参数:载荷、加加速度、加加速度梯梯度、转转速稳定定度、切切向加速速度等。 直线式式恒加速速度试验验机 主主要参数数:载荷荷、加速速度、加加速度稳稳定度等等。 33

20、.6摇摇摆试验验设备 摇摆台台:机械械式、液液压式等等。 主要参参数:载载荷、基基本运动动(正弦弦、随机机等)、摇摇摆方向向、周期期、角位位移 、波波形失真真、周期期误差、角角位移误误差等。 3.77公路运运输振动动试验设设备 固固定货物物运输:模拟汽汽车运输输试验台台 主要要参数:载荷、基基本运动动(随机机)、模模拟车速速、强化化等级、总总均方根根加速度度等。 散装货货物运输输: 弹弹跳试验验机 主主要参数数:载荷荷、基本本运动、频频率、振振幅等。 3.88运输包包装件试试验方法法 3.8.11振动:机械振振动台、电电动振动动台、电电液振动动台等。 3.88.2冲冲击:垂垂直冲击击、水平平冲击。 跌落台台:转转腕式、自自由跌落落式、翻翻板式等等。 主要参参数:载载荷、跌跌落高度度、冲击击速度、跌跌落方式式等。 水平冲冲击机:斜面冲冲击机、吊吊摆冲击击机等。 主要参参数:载载荷、冲冲击速度度等。 3.99测量仪仪器 正正弦振动动测试仪仪、冲击击测量仪仪、数字字式振动动冲击测测量仪。