一、IEC 60068-2-64:2008+AMD1:2019標(biāo)準(zhǔn)基本信息

• 標(biāo)準(zhǔn)名稱: 環(huán)境試驗(yàn) 第2-64部分:試驗(yàn)方法 Fx: 振動(dòng)、寬帶隨機(jī)(數(shù)控)和導(dǎo)則

• 標(biāo)準(zhǔn)號(hào): IEC 60068-2-64:2008 + AMD1:2019

• 發(fā)布機(jī)構(gòu): 國際電工委員會(huì)

• 發(fā)布日期:

• 主標(biāo)準(zhǔn):2008年

• 修訂1:2019年

• 實(shí)施狀態(tài): 現(xiàn)行有效(合并版本)

• 標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì): 國際標(biāo)準(zhǔn)

• 標(biāo)準(zhǔn)類型: 基礎(chǔ)環(huán)境試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

二、IEC 60068-2-64:2008+AMD1:2019適用范圍與關(guān)鍵內(nèi)容

• 1、適用范圍:

• 本標(biāo)準(zhǔn)適用于在運(yùn)輸、貯存和使用過程中可能遭受隨機(jī)振動(dòng)的電工電子產(chǎn)品(包括元器件、設(shè)備及其他產(chǎn)品)。

• 它提供了在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行寬帶隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化方法,以評(píng)估產(chǎn)品的機(jī)械薄弱點(diǎn)和/或性能退化。

• 2、關(guān)鍵內(nèi)容概述:

• 本標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)具體的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)。它規(guī)定了進(jìn)行寬帶隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的統(tǒng)一程序,包括試驗(yàn)設(shè)備、安裝、測試條件、嚴(yán)酷等級(jí)和數(shù)據(jù)分析方法。

• 其核心目的是模擬產(chǎn)品在真實(shí)世界中(如公路/鐵路/空中運(yùn)輸、安裝在運(yùn)行的機(jī)械上)所經(jīng)歷的復(fù)雜、不可預(yù)測的振動(dòng)環(huán)境。與正弦振動(dòng)試驗(yàn)(IEC 60068-2-6)相比,隨機(jī)振動(dòng)能更真實(shí)地復(fù)現(xiàn)實(shí)際工況。

三、IEC 60068-2-64:2008+AMD1:2019配套與引用標(biāo)準(zhǔn)

• 配套標(biāo)準(zhǔn):

• IEC 60068-1: 環(huán)境試驗(yàn) 第1部分:概述和指南。

• IEC 60068-2-6: 試驗(yàn) Fc: 正弦振動(dòng)。

• IEC 60068-2-27: 試驗(yàn) Ea: 沖擊。

• ISO 13372: 機(jī)器的狀態(tài)監(jiān)測和診斷 詞匯(與數(shù)據(jù)分析相關(guān))。

• 引用標(biāo)準(zhǔn):

• 引用了關(guān)于振動(dòng)與沖擊測量、數(shù)據(jù)分析的ISO和IEC標(biāo)準(zhǔn)。

四、IEC 60068-2-64:2008+AMD1:2019主要技術(shù)內(nèi)容與試驗(yàn)方法

1. 1、試驗(yàn)原理:

• 隨機(jī)振動(dòng): 在任一給定時(shí)刻,其瞬時(shí)值無法精確預(yù)測的振動(dòng)。它包含了給定頻率范圍內(nèi)的所有頻率成分,其能量在頻域上連續(xù)分布。

• 功率譜密度: 這是描述隨機(jī)振動(dòng)的主要參數(shù),表示振動(dòng)能量在頻率上的分布,單位為 g2/Hz 或 (m/s2)2/Hz。試驗(yàn)規(guī)范就是用PSD-頻率曲線來定義的。

2. 2、試驗(yàn)程序:

• 在產(chǎn)品的三個(gè)互相垂直的軸向上依次施加隨機(jī)振動(dòng)。

• 振動(dòng)量級(jí)和持續(xù)時(shí)間(嚴(yán)酷等級(jí))根據(jù)產(chǎn)品的預(yù)期環(huán)境確定(例如,通用運(yùn)輸條件、特定車輛環(huán)境等)。

• 預(yù)處理(如適用)。

• 初始檢測: 試驗(yàn)前對產(chǎn)品進(jìn)行外觀和功能檢查。

• 安裝: 將產(chǎn)品按預(yù)期使用方式或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定剛性安裝在振動(dòng)臺(tái)上。

• 條件試驗(yàn):

• 中間檢測: 可在試驗(yàn)期間監(jiān)測產(chǎn)品的性能。

• 恢復(fù)。

• 最后檢測: 試驗(yàn)后對產(chǎn)品進(jìn)行外觀和功能檢查。

3. 3、嚴(yán)酷等級(jí):

• 頻率范圍: 例如 5 Hz 至 500 Hz。

• 功率譜密度形狀與量級(jí): 定義了不同頻率段上的振動(dòng)強(qiáng)度。

• 持續(xù)時(shí)間: 每個(gè)軸向的測試時(shí)間,通常為幾分鐘到幾小時(shí)。

• 嚴(yán)酷等級(jí)由以下參數(shù)定義:

4. 4、控制與容差:

• 標(biāo)準(zhǔn)對控制加速度計(jì)的放置、PSD的控制精度和容差范圍有嚴(yán)格規(guī)定,以確保試驗(yàn)的重復(fù)性和可比性。

五、IEC 60068-2-64:2008+AMD1:2019重要性及應(yīng)用

• 1、重要性:

• 模擬真實(shí)環(huán)境: 絕大多數(shù)現(xiàn)實(shí)中的振動(dòng)(如車輛行駛、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、湍流)都是隨機(jī)性質(zhì)的,因此該試驗(yàn)比正弦振動(dòng)更具代表性。

• 暴露設(shè)計(jì)缺陷: 能有效發(fā)現(xiàn)因共振導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)疲勞斷裂、螺釘松脫、導(dǎo)線磨損、元器件脫焊等潛在故障。

• 評(píng)估包裝保護(hù)能力: 是評(píng)估產(chǎn)品運(yùn)輸包裝能否有效保護(hù)產(chǎn)品的重要手段。

• 保障可靠性: 對于航空航天、汽車電子、軍用設(shè)備等領(lǐng)域,通過隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)是產(chǎn)品定型的強(qiáng)制性要求。

• 2、應(yīng)用場景:

• 汽車電子設(shè)備(經(jīng)歷路面振動(dòng))。

• 航空航天設(shè)備(經(jīng)歷發(fā)動(dòng)機(jī)和空氣動(dòng)力振動(dòng))。

• 需要經(jīng)歷公路/鐵路/海運(yùn)運(yùn)輸?shù)娜魏萎a(chǎn)品。

• 安裝在工業(yè)機(jī)械、船舶上的設(shè)備。

六、IEC 60068-2-64:2008+AMD1:2019實(shí)施中的注意事項(xiàng)

1. 1、夾具設(shè)計(jì): 連接產(chǎn)品與振動(dòng)臺(tái)的夾具至關(guān)重要,其必須足夠剛硬,避免自身共振影響試驗(yàn)結(jié)果。

2. 2、響應(yīng)監(jiān)測: 除了控制點(diǎn),通常還需要在產(chǎn)品的關(guān)鍵部位安裝響應(yīng)加速度計(jì),以監(jiān)測產(chǎn)品實(shí)際承受的振動(dòng)量級(jí)和識(shí)別共振點(diǎn)。

3. 3、試驗(yàn)中斷: 如果響應(yīng)點(diǎn)的PSD超出控制限值(出現(xiàn)過試驗(yàn)),標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了處理程序。

4. 4、與正弦振動(dòng)的區(qū)別: 正弦振動(dòng)是單頻的,主要用于尋找共振點(diǎn)和進(jìn)行駐留試驗(yàn);隨機(jī)振動(dòng)是全頻段的,更側(cè)重于模擬真實(shí)環(huán)境和進(jìn)行疲勞累積損傷評(píng)估。兩者目的不同,互為補(bǔ)充。

5. 5、版本更新: AMD1:2019 修訂版可能包含了關(guān)于數(shù)字控制技術(shù)、數(shù)據(jù)分析方法或容差要求的最新內(nèi)容,使用時(shí)應(yīng)確保采用合并版本。

七、總結(jié)

IEC 60068-2-64:2008+AMD1:2019 是評(píng)估電工電子產(chǎn)品耐隨機(jī)振動(dòng)能力的權(quán)威試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)。它通過模擬真實(shí)世界中復(fù)雜的振動(dòng)環(huán)境,為驗(yàn)證產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)完整性和功能可靠性提供了科學(xué)、統(tǒng)一和可重復(fù)的基準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品,特別是那些應(yīng)用于動(dòng)態(tài)機(jī)械環(huán)境或需要經(jīng)歷嚴(yán)酷運(yùn)輸過程的產(chǎn)品,在研發(fā)、鑒定和質(zhì)量管理過程中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于制造商而言,嚴(yán)格遵循本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,是確保產(chǎn)品在預(yù)期生命周期內(nèi)可靠工作的根本保障之一。

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