振動試驗主要是環境模擬,試驗參數為頻率范圍、振動幅值和試驗持續時間。振動對產品的影響有:結構損壞,如結構變形、產品裂紋或斷裂;產品功能失效或性能超差,如接觸不良、繼電器誤動作等,這種破壞不屬于永久性破壞,因為一旦振動減小或停止,工作就能恢復正常;工藝性破壞,如螺釘或連接件松動、脫焊。從振動試驗技術發展趨勢看,將采用多點控制技術、多臺聯合激動技術。
在正弦振動試驗方法中又規定了“掃頻試驗”和“定頻試驗”兩種試驗方法。
1、掃頻試驗
掃頻試驗是指在試驗過程中維持一個或兩個振動參數(位移、速度或加速度)量級不變,而振動頻率在一定范圍內連續往復變化的試驗。線性掃描化是線性的,即單位時間掃過多少赫茲,單位是Hz/s或Hz/min,這種掃描用于細找共振頻率的試驗.
對數掃描頻率變化按對數變化,掃描率可以是oct/min、oct是倍頻程。如果上限頻率fH,下限fL,fH/fL=2n,n就是下限頻率到上限頻率經過了n個倍頻程,求n的公式為:對數掃描的意思是相同的時間掃過的頻率倍頻程數是相同的,例如從5-20Hz是兩個倍頻程,從500-2000Hz也是倍頻程。在對數掃描的情況下,掃過這兩段的時間是相同的。就是說對數掃描時低頻掃得慢而高頻掃得快(這當然是指單位時間掃過的頻率范圍)。有時對數掃描率還用于Dec/min,含意是每分鐘掃多少個十倍頻程。掃頻試驗主要用于:
a) 產品振動頻響的檢查(即最初共振檢查),確定共振點及工作的穩定性,找出產品共振頻率,以做耐振處理。
b)耐掃頻處理:當產品在使用頻率范圍內無共振點時,或有數個不明顯的諧振點,必須進行耐掃頻處理,掃頻處理方式在低頻段采用定位移幅值,高頻段采用定加速度幅值的對數連續掃描,其交越頻率一般在55-72Hz,掃頻速率一般按每分鐘一個倍頻進行。
c) 最后共振檢查:以產品振動頻響檢查相同的方法檢查產品經耐振處理后,各共振點有無改變,以確定產品通過耐振處理后的可靠程度。
2、定頻試驗:
定頻試驗是指在規定的固定頻率點上進行各種振動參數不同量級的試驗。它主要用于:
(1)耐共振頻率處理。在產品振動頻響檢查時發現的明顯共振頻率點上,施加規定振動參數振幅的振動,以考核產品耐共振振動的能力。
(2)耐予定頻率處理:在已知的產品使用環境條件振動頻率時,可采用耐予定頻率的振動試驗。其目的還是為考核產品在予定危險頻率下承受振動的能力。
振動對產品的影響主要有:
(1) 對結構的影響
這種影響主要是指變形、彎曲、產生裂紋、斷裂和造成部件之間的相互撞擊等。這種破壞又可分為由于振動所引起的應力超過產品結構強度所能承受的極限而造成的破壞,以及長時間的振動(例如107次以上應力循環的振動)使產品發生疲勞而造成的破壞,這種破壞通常是不可逆的。
(2) 對工作性能的影響
這種影響主要是指振動使運動部件動作不正常、接觸部件接觸不良、繼電器產生誤動作,電子器件噪聲增大、指示燈閃爍等,從而導致工作不正常、不穩定,甚至失靈、不能工作等。這種影響的嚴重程度,往往取決于振動量值的大小,而且這種破壞通常不屬于永久性的破壞。因為在許多情況下,一旦振動停止,工作就能恢復正常,可見這種破壞往往是可逆的。
(3) 對工藝性能的影響
這種影響主要是指螺釘松動、連接件或焊點脫開等。這種破壞通常在一個不太長的振動時間內(例如半小時)就會出現。
總結:我國的電子電工產品由于振動引起的結構破壞、性能下降、工作不良和失靈的事例也屢有發生,而且是比較嚴重的。所以,正弦振動試驗是用來確定產品能否經受住預定的振動條件,能否在預定的振動條件下可靠地工作、不出故事和性能不發生下降的一種行之有效的方法。