实验室一览
预览服务范围
一、 振动测试的核心目的
可靠性评估：发现产品在设计、材料、工艺上的潜在缺陷，如元器件松动、焊点断裂、导线磨损、结构疲劳裂纹等。
寻找共振点：确定产品的固有频率（共振点）。当外界振动频率与产品的固有频率一致时，会发生共振，导致振幅急剧放大，可能造成快速损坏。
质量一致性检验：在生产线上对批量产品进行抽样测试，确保制造工艺的稳定性。
模拟真实环境：复现产品在运输、安装、使用过程中会遇到的真实振动条件，如车辆行驶、飞机起飞、火箭发射、机械运转等。
验证设计与优化：为研发提供数据支持，验证结构设计的合理性，并据此进行优化。
二、 主要测试类型与方法
振动测试主要分为以下几种类型，每种都有其特定的应用场景：
1. 正弦振动测试
原理：给产品施加一个单一频率、幅值的正弦波激励。频率可以固定，也可以随时间变化（扫频）。
主要应用：
共振搜索与驻留：通过扫频寻找产品的固有频率，并在共振点上保持振动一段时间，考核其耐共振能力。
结构刚度评估。
某些军工、航空航天领域的标准测试。
特点：载荷可控，易于分析，但不如随机振动贴近现实。
2. 随机振动测试
原理：给产品施加一个在一定频率范围内、所有频率成分同时作用且相位随机的激励。其瞬时值不可预测，但总体能量分布是确定的。
主要应用：模拟最真实的振动环境，如：
汽车：在崎岖路面行驶。
航空航天：飞机飞行中的湍流、火箭发射。
海洋船舶：发动机和波浪的激励。
电子产品运输。
特点：是目前应用最广泛的方法，能同时激发产品在所有频率上的响应，更有效地暴露潜在缺陷。
3. 冲击测试
原理：模拟产品受到的瞬态、非周期性的剧烈冲击力，如跌落、碰撞、爆炸。
波形：常用半正弦波、后峰锯齿波、梯形波来定义冲击脉冲的形状。
应用：考核产品的抗冲击强度和包装的保护能力。
4. 混合模式振动测试
原理：结合以上几种模式，如“正弦+随机”、“随机+随机”，用于模拟极端复杂的工况。
应用：例如直升机（旋翼的周期性正弦振动 + 机身的随机振动）。
三、 关键测试参数
频率范围：测试覆盖的频率区间（例如 5 Hz - 2000 Hz）。
振幅：
位移：振动的最大物理位移，单位 mm。通常在低频时重要。
加速度：振动的最大加速度，单位 g (重力加速度) 或 m/s²。在中高频和随机振动中常用。
持续时间：测试的总时间，或扫频测试的扫频速率（如 1 Octave/min）。
功率谱密度：随机振动的“身份证”，描述振动能量在不同频率上的分布情况。
四、 标准测试流程
一个规范的振动测试流程通常包括以下步骤：
需求分析与标准确定：
明确测试目的（研发、质检、认证）。
选择并依据相应的测试标准（如 ISTA、ASTM for 运输包装；IEC 60068 for 电工电子产品；MIL-STD-810 for 军工；ISO 16750 for 汽车电子）。
制定测试大纲：
确定测试类型（正弦/随机/冲击）。
设定所有具体参数（频率、振幅/PSD、时间、方向等）。
样品安装与夹具设计：
使用专用夹具将样品牢固地安装在振动台上。夹具设计是成功的关键，必须保证刚性，能精确传递振动，且自身不发生共振。
传感器安装与仪器连接：
安装加速度传感器以监测和控制输入振动及样品的响应。
连接产品功能监测设备（如在振动过程中给设备通电，实时监测其功能是否正常）。
执行测试与监控：
在控制软件中运行测试大纲。
实时监控振动台的控制信号和样品的响应信号，确保测试在预定范围内进行。
同时监控样品的工作状态。
中间与最终检测：
在测试过程中（长时测试）和测试结束后，立即对样品进行功能和外观检查。
数据分析与报告出具：
分析记录的数据（如发现的共振频率、样品的传递函数等）。
出具详细报告，包含测试条件、过程数据、结果和结论。
五、 核心设备
振动台系统：包括台体、功率放大器和数字控制器。
数据采集与控制系统：计算机和软件，用于生成驱动信号、控制测试并采集数据。
加速度传感器：测量振动的核心传感器。
专用夹具：连接样品和振动台的桥梁。
