电子设备运输试验方案的确定

吴斌

【关键词】运输试验;正弦定频振动;正弦变频振动;随机振动

运输试验是产品环境适应性试验的重要组成部分，通過模拟产品的运输过程，验证产品的结构设计与包装要求是否存在设计缺陷或可能存在的风险，为产品设计合理化、产品生产质量一致性提供数据支撑，也是产品运输问题事故仲裁及分析、复现的有效手段。

一、振动由来及危害

产品在运输过程中所承受的振动主要来自运输工具和运输环境。如路况的起伏，路面的等级，汽车发动机的固有振动、车辆的减震性能，牵引机和铁轨接缝处的会产生周期性的振动，飞机发动机的高频振动，起飞、降落及气流作用产生的低频及周期性的振动，船舶发动机的振动及水面风浪颠簸引起的振动等因素都会使产品承受各方向的振动。运输过程中产生的振动，可能导致产品发生外观的表面擦划伤，机械部件因反复施加作用力导致螺丝松动、结构扭曲变形等问题，内部部件可能出现因振动导致器件失效或管脚接触松动等问题。

二、运输试验的振动类型及量值因素

运输试验的振动通常可分为三类：正弦定频振动试验、正弦变频振动试验和随机振动试验三种。三种类型振动试验前需要确定的量值因素如下：

正弦定频振动：振动频率、振动位移、振动加速度、振动时间、振动方向;正弦变频振动：振动频率、振动位移、振动加速度、倍频程、变频速率、振动时间、振动方向;随机振动：振动频率、功率谱密度、振动时间、振动方向。

三、各类型运输试验的方法、参数确认及标准要求

（一）正弦定频振动

正弦定频振动的试验方法有两种：定加速度法、定位移法[1]。试验方法可参考《GB/T 4857.7-2005》第5.6章节。在试验条件中，振动频率、位移和加速度三者之间有固定的数学关系，其振动状态方程式表示为：

D=G*10-3/（2πf）2

其中，D表示半峰值位移，单位为mm;G表示振动加速度，通常用g值的倍数表示;f为频率，单位为Hz。

试验量值的确认可参考《GB/T 4857.18-92》中表2基本的试验强度值，根据被试产品的实际情况如尺寸、重量、运输方式等选择试验参数[2]。

（二）正弦变频振动

正弦变频振动的试验方法有两种：扫频试验、共振试验[3]。试验方法可参考《GB/T 4857.10-2005》第5.5章节。在试验条件中，倍频程的计算公式为：n=

其中，n表示倍频程，单位为oct;fH表示上限频率，单位为Hz;fL表示下限频率，单位为Hz。变频速率的计算公式为：R=

其中，R表示变频速率，单位为oct/min;T表示变频时间，单位为min或s。

（三）随机振动

随机振动是在振动过程中，质点运动周期没有规律，并且过程用不精准重复，只能用统计方法来研究的非周期性振动[4]，其三个试验条件值为功率谱密度（PSD）、加速度均方根（Grms）和振动时间。可通过采集运输数据，利用统计学制定出随机振动谱。在制定试验方案时，可参考《GB/T4857.23-2012》、《GJB 150.16A-2009》中给出的试验条件开展试验[5]，也可根据实际情况，建立新的随机振动谱。

四、结束语

三种类型的运输试验从对应的试验条件和量值来看，都是独立的，不存在等效或者替换的关系，其试验严酷等级也不能互相比较。根据电子产品的实际情况，选择合适的试验项目、试验强度和试验时间，可以让试验结果更接近现实，起到更好的验证作用。