一、振動試驗概述
振動試驗是一種針對實物或模型進行的評估,旨在模擬一系列振動現(xiàn)象,以檢驗產(chǎn)品在生命周期中是否能承受運輸或使用過程中的振動環(huán)境,并確立產(chǎn)品設(shè)計和功能要求的標(biāo)準(zhǔn)。振動試驗的核心在于確認(rèn)產(chǎn)品的可靠性,以及在出廠前提前篩選出不良品,并對其失效分析進行評估,以提高產(chǎn)品的整體水平和可靠性。
二、振動試驗分類
振動試驗可根據(jù)施加的振動載荷類型分為正弦振動試驗、隨機振動試驗和混合型振動試驗。正弦振動試驗是指可以采用正弦函數(shù)表達式描述其運動規(guī)律的周期性運動,如旋轉(zhuǎn)、脈動、振蕩(包括船舶、飛機、車輛、空間飛行器等產(chǎn)生的)振動;隨機振動試驗是指瞬時值無法預(yù)先確定的振動,如一般在運輸環(huán)境中產(chǎn)生的振動;混合型振動試驗則是將隨機振動和正弦振動同時施加到試件上的試驗。
在產(chǎn)品研制過程中振動試驗分為設(shè)計試驗和鑒定試驗,設(shè)計試驗是產(chǎn)品研制過程中用于尋找樣機的頻響特性和缺陷,為修改設(shè)計提供依據(jù)的試驗,鑒定試驗是用來檢驗產(chǎn)品是否達到合同或任務(wù)書規(guī)定要求的試驗。在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,振動試驗分為驗收試驗和例行試驗,驗收試驗為全部產(chǎn)品均應(yīng)通過的最低量級的振動試驗,例行試驗是從一批產(chǎn)品中抽取一定數(shù)量產(chǎn)品進行較高量級的振動試驗,被抽檢進行試驗的產(chǎn)品一般不再作為正式產(chǎn)品使用。
在確定振動試驗時間時可以分為普通試驗和加速試驗。如果動力學(xué)破壞機理是疲勞破壞,可以提高應(yīng)力水平的方法來加速試驗,這可大大節(jié)省振動試驗的時間。這種提高量級縮短時間的振動試驗稱為加速試驗。
三、振動試驗的條件
振動試驗的條件一般包括振動試驗的量級、持續(xù)時間和試驗程序等內(nèi)容。其中振動試驗量級的選擇是一個非常重要的問題,既能激發(fā)出產(chǎn)品的缺陷又不損害合格產(chǎn)品為唯一準(zhǔn)則;持續(xù)時間表示整個振動試驗所需時間,不同的時間對產(chǎn)品造成的影響不同。
根據(jù)GJB 150.16A-2009《軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第16部分:振動試驗》規(guī)定,試驗程序分為四個類別:
程序I-一般振動:適用于哪些試件固定在振動臺上的情況,振動通過夾具/試件界面作用在試件上。
程序II-散裝貨物運輸:用于由卡車、拖車或履帶車運輸?shù)那覜]有固定安裝(捆綁)到運輸工具上的裝備。
程序III-大型組件運輸:用于復(fù)現(xiàn)在輪式或履帶車上安裝或運輸?shù)拇笮徒M件經(jīng)受的振動和沖擊環(huán)境,適用于大型裝備或占車輛總質(zhì)量比例很高的貨物堆以及成為車輛內(nèi)部組成部分的裝備。
程序IV-組合式飛機外掛的掛飛和自由飛:用于飛機外掛在固定翼飛機上的掛飛和自由飛,以及地面或海上發(fā)射導(dǎo)彈的自由飛。
四、按GJB 150A開展振動試驗要求明確嗎?
很多合同、技術(shù)要求里明確“按照GJB 150A開展振動試驗”,結(jié)合前面提出的振動試驗條件,這樣的要求是明確到足以開展振動試驗?zāi)兀孔屑?xì)閱讀GJB 150.16A-2009《軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第16部分:振動試驗》的內(nèi)容發(fā)現(xiàn),里面沒有具體規(guī)定試驗量級、持續(xù)事件和試驗程序,需要結(jié)合產(chǎn)品具體情況和詳細(xì)要求確定。所以,后續(xù)再提振動試驗要求時,千萬不能只寫“按GJB 150A開展振動試驗”,一定要明確具體的試驗條件。
五、振動試驗相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)行常見的振動試驗標(biāo)準(zhǔn)有:GB 2423,GJB 150A,GJB 360,GJB 548,GJB 4,GJB 367A,GB 25119/IEC 61373/GB 21563,GB 6587,GB 11287,GB 16806,QC 413,ISO 16750,GB 4857等。