IEC 68-2-6 Test Fc and guidance：Vibration sinusoidal


前言

本試驗(yàn)法之目的在提供一標(biāo)準(zhǔn)之正弦振動試驗(yàn)程序，以確定試件遭遇簡諧(harmonic)振動的機(jī)械弱點(diǎn)所在，及特定功能退化情形。本試驗(yàn)法亦可用于決定試件結(jié)構(gòu)整體性及(或)動態(tài)特性研究。

范圍

本試驗(yàn)法適用于運(yùn)輸或使用過程中遭遇簡諧振動之組件、裝備或其它產(chǎn)品。
本試驗(yàn)法包括正弦掃描耐久(endurance by sine sweeping)及固定頻率耐久(endurance at fixed frequency)試驗(yàn)。
限制

本試驗(yàn)法不適用于使用過程遭遇隨機(jī)振動(random vibration)之試件。

測試步驟

試件于試驗(yàn)前應(yīng)依相關(guān)規(guī)范之規(guī)定執(zhí)行目視檢查、電性及機(jī)械檢驗(yàn)。
按規(guī)格執(zhí)行試驗(yàn)，且須在完成一軸向所有試驗(yàn)工作后，才能進(jìn)行另一軸向之試驗(yàn)（軸向定義及試驗(yàn)位準(zhǔn)(test level)、時間均詳列于相關(guān)規(guī)范中）。
若相關(guān)規(guī)范有所規(guī)定，則應(yīng)于試驗(yàn)中執(zhí)行功能測試及各項(xiàng)量測工作。
試驗(yàn)終止。
俟試件回復(fù)至試驗(yàn)前相同之狀態(tài)后，應(yīng)執(zhí)行目視檢查、電性及機(jī)械檢驗(yàn)。
測試條件

試驗(yàn)位準(zhǔn)
本試驗(yàn)相關(guān)之頻率范圍、位移、振幅與加速度值，請參考表1～表3及圖1所示。

試驗(yàn)時間
正弦掃描耐久試驗(yàn)

以掃描循環(huán)數(shù)表示，建議值：1, 2, 5, 10, 20, 50, 100循環(huán)，在不降低試驗(yàn)應(yīng)力之前題下，可分段執(zhí)行。

關(guān)鍵頻率耐久(endurance at critical frequency)試驗(yàn)
10分 ±0.5分

30分 ±1分

90分 ±1分

10時 ±5分

預(yù)定頻率耐久(endurance at predetermined frequency)試驗(yàn)
預(yù)期考慮試件在操作歷程中所遭遇振動之總時間，而以107次往復(fù)為上限。

試驗(yàn)容差
振幅

參考點(diǎn)(reference point)

參考點(diǎn)控制信號：±15％。

相關(guān)規(guī)范應(yīng)說明采用單點(diǎn)或多點(diǎn)控制。

多點(diǎn)控制者應(yīng)說明上述容差限制對象是多點(diǎn)之平均值或特定單點(diǎn)值。

檢查點(diǎn)(check point)

任一檢查點(diǎn)試驗(yàn)方向之容差：

500Hz以下 ±25％

500Hz以上 ±50％

未能符合上述規(guī)定者，宜于相關(guān)文件上指明采用容差或替代方法。

任一檢查點(diǎn)非試驗(yàn)方向之容差：

檢查點(diǎn)之側(cè)向(垂直試驗(yàn)軸向)振幅，在頻率低于500Hz時不得大于試驗(yàn)軸向50％，高于500Hz時不得大于100％。相關(guān)規(guī)范有特別需求者得限制為25％。

未能符合上述規(guī)定者應(yīng)于相關(guān)規(guī)范指明采用「標(biāo)示不符規(guī)定部份并登錄文件」或「側(cè)向運(yùn)動不予監(jiān)測」何項(xiàng)要求。

頻率

參考點(diǎn)

0.25Hz以下 ±0.05Hz

0.25Hz～5Hz ±20％

5Hz～50Hz ±1Hz

50Hz以上 ±2％

振動響應(yīng)調(diào)查之頻率容差

0.5Hz以下 ±0.05Hz

0.5Hz～5Hz ±10％

5Hz～100Hz ±0.5Hz

100Hz以上 ±0.5％

掃描速率

掃描速率每分鐘一倍頻1oct/min±10％。

畸變量(distortion)

在參考點(diǎn)監(jiān)測加速度畸變量，應(yīng)涵蓋至5000Hz或驅(qū)動頻率之五倍，取大者。

畸變量不得超出25％，但為控制基本頻率(fundamental frequency)加速度振幅之信號維持在規(guī)定值的情況下，允許暫時性之超出25％。

未能符合上述規(guī)定者，畸變量應(yīng)標(biāo)示且登錄于文件中。

試驗(yàn)設(shè)置

試件應(yīng)依IEC 68-2-47規(guī)定固定于試驗(yàn)平臺。夾持點(diǎn)、控制點(diǎn)皆應(yīng)依相關(guān)規(guī)范之規(guī)定裝置。裝有振動隔離器之試件請參考7.(3)說明。

其它

名詞定義：

有關(guān)之名詞請參考ISO Standard 2041："振動及沖擊詞匯"，然其中兩名詞在本標(biāo)準(zhǔn)另具特定意義：

掃描循環(huán)(sweep cycle)
在任一軸向上掃描歷經(jīng)之頻率范圍。如從10Hz至150Hz再回至10Hz。

畸變量(distortion)
   
a1 ：某驅(qū)動頻率加速度均方根值(root mean square)  
atot：振動機(jī)輸出之總加速度均方根值(包括 a1)  



在ISO Standard 2041中未定義之名詞如下述：

夾持點(diǎn)(fixing point)
試件與夾具或振動臺接合之點(diǎn)位，此點(diǎn)位為常態(tài)使用時固定試件之位置。若有取用試件實(shí)際固定結(jié)構(gòu)之部份為夾具者，夾持點(diǎn)為此部份結(jié)構(gòu)之夾持點(diǎn)位，而非試件與固定結(jié)構(gòu)之接合點(diǎn)位。

量測點(diǎn)(measuring point)
進(jìn)行試驗(yàn)時，應(yīng)于指定點(diǎn)位搜集數(shù)據(jù)。所謂指定點(diǎn)位主要有二類，但以評估動態(tài)行為為目的之試件內(nèi)部量測點(diǎn)，不屬本文所稱之量測點(diǎn)。

檢查點(diǎn)
夾具上、振動平臺或試件上，很靠近夾持點(diǎn)之堅(jiān)固位置 檢查點(diǎn)用以確保試驗(yàn)滿足需求。夾持點(diǎn)少于四點(diǎn)時每一點(diǎn)皆為檢查點(diǎn)。夾持點(diǎn)多于四點(diǎn)時，應(yīng)于相關(guān)規(guī)范中定義具代表性之四個點(diǎn)位為檢查點(diǎn)。特殊情形，如大型試 件或復(fù)合試件，若有非接近夾持點(diǎn)之檢查點(diǎn)者，應(yīng)明定于相關(guān)之規(guī)范中。若單一夾具接合許多試件或小試件而具眾多夾持點(diǎn)者，且夾具之最低共振頻率遠(yuǎn)大于試驗(yàn)之 最高頻率時，可選用單一檢查點(diǎn)(即參考點(diǎn))為振動控制之用。

參考點(diǎn)
檢查點(diǎn)中作為振動控制用之點(diǎn)位，須符合本標(biāo)準(zhǔn)之需求。

控制點(diǎn)(control point)
單點(diǎn)控制

利用參考點(diǎn)上轉(zhuǎn)能器(transducer)信號達(dá)成保持此點(diǎn)在既定之振動位準(zhǔn)。

多點(diǎn)控制

利用每一檢查點(diǎn)上轉(zhuǎn)能器信號達(dá)成振動控制之目的。多點(diǎn)信號依相關(guān)規(guī)范規(guī)定為持續(xù)之算術(shù)平均或?yàn)闄?quán)衡比較。

g：地球表之標(biāo)準(zhǔn)重力加速度值。

振動響應(yīng)調(diào)查(vibration response investigation)
因振動造成試件功能不良、退化、引起機(jī)械共振或其它響應(yīng)效應(yīng)(如顫震)時，應(yīng)搜尋關(guān)鍵頻率。利用正弦掃描耐久試驗(yàn)方式執(zhí)行，唯掃描速率及振幅皆較低。特定情況下可要求耐久試驗(yàn)后之振動響應(yīng)調(diào)查與試驗(yàn)前之調(diào)查結(jié)果作比對，比對結(jié)果頻率若有變異，相關(guān)規(guī)范中應(yīng)訂定后續(xù)措施。

裝有振動隔離器之試件
通則
通常應(yīng)連同振動隔離器進(jìn)行耐久試驗(yàn)，若實(shí)務(wù)上無法連同振動隔離器進(jìn)行試驗(yàn)時，得考慮隔離器之傳輸比特性，另定單獨(dú)試件之規(guī)范。對試件本體結(jié)構(gòu)最小接收耐震之驗(yàn)證則以單獨(dú)試件為之。

固定頻率耐久試驗(yàn)
規(guī)范應(yīng)明述含振動隔離器試件之共振頻率是否引用為試驗(yàn)頻率。

振動響應(yīng)調(diào)查分兩階段實(shí)施
無振動隔離器之作用，調(diào)查確認(rèn)單獨(dú)試件之關(guān)鍵頻率。

調(diào)查振動隔離器對試件之效用，隔離器傳輸比特性。

表1：建議之頻率范圍(Hz)  
1.0  ～  35.0  
1.0  ～  100.0  
10.0  ～  55.0  
10.0  ～  150.0  
10.0  ～  500.0  
10.0  [1]～  2000.0  
10.0  [1]～  5000.0  
55.0  [1]～  500.0  
55.0  [1]～  2000.0  
55.0  [1]～  5000.0  
100.0  [1]～  2000.0  



表2：建議之位移(頻率范圍10Hz以下)
mm  in  
10.0  0.4  
35  1.4  
75  3.0  
100  4.0