振动试验没那么简单这些常识请收好

为何要进行振动测试？

1、设计、开拓阶段

1、剖析试品在不同振动状态下的震撼模态

2、测试产品的极限强度及订定干系的特性规格

3、失落效剖析与改进

2、生产阶段

全面进行ESS测试，大量筛选出潜在的瑕疵。

（依据产品的特性及振动规模，投入ESS测试有效的筛选出潜在的不良件，并对付电子或机构类与加工时残留之热应力及内应力可有效肃清其内残留应力之效果，并可有效的肃清多层电路板间的离散电容效应，将对产品品质供应相称大的帮助。
）

3、品质管理（QC）

有效确保与管理产品的品质水准。

4、品质担保(QA)

认证生产之产品其利用功能、规格与可靠度与标示相同。

5、其它

振动测试能得到什么结果？

1.供应工程开拓的依据及参考

2.制程掌握

3.品质的改进及提升

4.供应与振动有关之相互关系条件

5.对产品品质的担保宇承若

6.减少维修支出与提升获利率

7.提高整体形象

振动测试可筛选出的瑕疵

固定件松脱电子接点接续不良筛选出潜在的不良零件筛选出有瑕疵的焊点调度件之受振位置、准度失落真零组件之分裂、损毁电路断短路非常电源线或讯号线之不正常磨损或导线断裂或接点松脱试件产生振动噪音功能非常失落效

如何利用振动测试提高产品可靠度

设计阶段的验证明验（定性、定量试验/疲倦、毁坏）生产阶段全面进行ESS应力筛选品管、品保阶段的可靠度抽检认证接管阶段的验证测试（品质、规格特性功能验证）

可靠度与失落效

1. 可靠度的定义：

产品在特定的年限内与环境条件下，达成预定功能的机率（GENERALPRODUCRT） 产品在特定的条件下，在须要作动的韶光内达成任务的机率（ONESHOT PRODUCT）

2.失落效剖析——针对可靠度试验而言

开拓设计不良零件选择不当零件品质不良生产能力不良

产品发生不可靠的缘故原由

利用环境无法精确预估与丈量未能充分知足利用者需求可靠度需求设计水准不匹配品质水准变异设计偏差制造偏差调校、检修偏差认为偏差与疏失落

失落效的种类形式

>独立失落效（INDEPENDENTFAILURE）

产品内部发生互不影响的失落效试件

>相依失落效（INDEPENDENTFAILURE）

回因其它系统的非常或失落效而引发的连锁性失落效

>间歇性失落效（INTERMITTENTFAILURE）

利用过程中偶发的功能非常或失落效

>并联失落效（MULTIPLE FAILURE）

同时发生两件以上的独立失落效事宜

>成型失落效

同一零件发生两次获两次以上的非常失落效

如何完成振动测试报告

仪器设备，夹具种类及特色，测试规格，实行状态及进行步骤，夹具与试件固定之办法，加速规的安装位置，试件在测试的前、中、后功能测试记录，失落效剖析与判断，测试结果的反省评估、改进与建议

如何实行可靠度操持

定订产品生命周期：泛示正常功能运作下的利用寿命定订环境需求：泛指于生产、存储、运输与利用操作下之环境定订可靠度的配置：界定产品可靠度之需求条件可靠度的配置：零组件、半成品及成品即是不同阶段下的需求水准效益评估：品质整天职析、并界定去世勇者的需求分布水准，包括（a）可靠度（b）可用性（c）功能需求 设计剖析（a）功能剖析（b）环境剖析（c）公差剖析（d）故障剖析及不良品效应相应剖析 定订试验程序：

（a）不同阶段下的振动试验操持

（b）可靠度的鉴定标准

（c）环境需求水准：单一或复合环境测试

综合剖析：网络经由测试后的资料，并剖析实行操持的

（a）合理性（b）经济性（c）其他效益影响评估

追踪与牵制：建立产品的资料回馈系统，创造新问题与潜在问题

实行可靠度操持成功的窍门

以提高产品可靠度为开拓、生产的最高指标选择高可靠度的零配件及成熟的干系技能对每一个新开拓产品进行必要的毁坏性测试及剖析进行阶段性的设计评估及改进操持对产品进行环境影响剖析与评估履行阶段性的可靠度试验追踪与牵制

测试变数

振动测试设备

1.掌握器

2.放大器

3.振动及推力大小及最大形成量

4.振动音圈频率影响范围及相应频谱

选择振动测试的轴向 振动频谱与功率强度 实行韶光的长久 进行扫描的办法与速率

夹具种类与特性

试件本身安装技能加速规（感知器）的种类、质量及数量加速规的安装位置及固定办法试件状态（关机/关机测试、复合测试）其它

振动量及表示法

振动强度常用速率、加速度、振幅大小表示，也利用力量大小的变革来描述加速度（a）、速率（v）、振幅（d）、力（N）常日用线性单位来表示振动强度量常日有下列不同的描述：

A. 峰对峰值（peak to peak）

B. 峰值（peak level）

C. 均匀值（Average level）

D.均方根值（Root meansquare, RMS）

E. 功率频谱密度值（Powerspectrum density,PSD）

F. 加速度频谱密度值（Accelerationspectrumdensity, ASD）

各种不同的单位描述有其特定的利用机遇，与振动强度表示法

影响振动丈量的基本成分

振动丈量常日利用加速规作为感知起，对付速率或振幅大小则将加速度讯号积分运算而得。
当然也可选择速率规或位移规进行丈量，无论选用何种感知器作为丈量感知器都必须把稳其特性规格，否则将严重影响振动测试的精确度。

任何打仗时感知器的本身既是一个机器系统，有其自身的共振频率及共振倍频等干系物理特性，常日进行振动量丈量前必须选择高过测试频宽条件以上的感知器。

必须选择较高丈量值之感知器

感知器安装的办法

周围环境变革也是影响振动丈量的主要成分

换能器（感知器）的种类

在丈量振动旗子暗记时，最长当选择利用将机器能转换成电能的丈量元件，简称为换能源器或称为能量转换器（transducer）。

换能器将试件的机器运动能转换成电能，再剖析输出旗子暗记之强弱与变革，如频率、加速度、速率、位移及力等量。

在实际丈量环境中依据实际需求又可分为：

一、打仗式

二、非打仗式

个中非打仗式的感知器，常用的有

一、涡电流式

二、电容式

三、光电式

A. 光弹法

B. 雷射光电反射法

C. 镭射多普勒效应丈量法

非打仗式感知器的利用特色

A. 远间隔丈量

B. 高温/低温环境下丈量

C. 无法固定感知器的环境

D.无质量效应的缺陷

如何选择加速规

>频率影响范围，灵敏度，线性度，动态范围/安全极限值，质量效应，轴向及侧向灵敏度，温度效应，旗子暗记线长度，其它环境成分影响效应

振动波形的种类

>正弦波（SINE WAVE）

一、循环扫描（SWEEP SINE）

A. 线性扫描——1.Linar2.Hz/sec

B. 对数扫描——1.Log2.Octave

二、共振征采（RESONANCERESEARCH）

三、共振驻留（RESONANCE DWELL）

四、步进式扫描（STEP SINE）

五、复频式共振驻留（MULTIRESONANCE DWELL）

>随机波（RANDOM），冲击波（SHOCKWAVE）

六、半弦波（HALF SINE1/2SINE）

七、锯齿波（SAWTOOTH WAVE）

八、方波（SQUARE WAVE）

九、自行定义（SELF DEFINITION）

>SINE ON （SOR），RANDOM ONRANDOM （ROR），其它——复合波形测试

循环扫描的种类与利用机遇（sweep sine）

试件以特定的振动能量，在预定的频率范围及时间内加以振动，并连续变革其频率。

目的：使试件在设定频率范围内，由低频至高频或高频至低频连续的进行多次循环扫描测试，用以鉴定产品是否足以忍受环境应力，并及早预防与改进。

技巧：正弦扫描的振动强度、扫描速率及扫描办法，对共振的发生有主要的影响。
精确的扫描速率必须满到能使试件发生最大共振的最短韶光作为扫描速率定订的依据。
并希望能在共振频率范围内发生足够的共振次数，用以鉴定试件容忍振动环境应力的能力。

办法：一、线性扫描二、对数扫描

随机振动测试（RANDOM VIBRATION）

目的：对大多数的振动环境而言，无论是自然或人为环境所产生的振动环境大多以随机波存在之振动模式为多。
例如自然环境中的海浪、潮流、风、落雨、地震、、、以至日常生活中的环境如运输环境等等所产生的振动，皆为随机振动之范畴。
固试件、产品所存在的环境本是涵盖在随机振动之范围内，若能对试件进行振动干系之研究剖析，投以经由研究方案过的随机振动测试，则将更靠近实际所面临之效果。
其测试的效率远超过正弦扫描，且不易发生正弦扫描式所产生的过应力及应力残留等不良影响。

共振征采

试件以较低的振动能，子低频到高频以固定的能量强度及连续的频率、适度的扫描速率进行扫描，用以引发试件的振动模式，作为共振驻留测试之主要依据。

常日共振征采必须将征采之频率范围适度的加宽，用以更确实节制实际发生的环境变异及试件因疲倦或老化环境下，产生安全裕度萎缩的情形而破坏。

共振驻留（RESONANCE DWELL）

目的：测试的目的在测试试件是否忍受长期在共振环境下的能力

步骤：首先针对共振征采时所找出的共振频率及共振模式加以剖析，选择试件在特定的环境中可能长期涌现或较易涌现的频率分布或振动环境中振动强度较高的频率分布,作为共振驻留的测试依据，测试试件是否能忍受长期在共振环境下的能力。

注：良好的共振驻留系统，可随时追踪飘移的共振频率，以达到最佳的共振效果。
常日共振驻留常用107次或利用期间可能分布在该一有效共振频率区间的累计韶光，作为测试的试件参考。

倍频测试（OCATIVE）

试件的扫描速率以每一单位韶光增加一倍频率的扫描办法

适用机遇：常日利用在测试环境较佳或强度较低的测试规范。
（如音响，视听器材，通讯产品）

步进式共振驻留

（STEP RESONANCE DWELL）

目的：针对实行循环扫描测试过程中，对不发生共振的无效测试频域，所好用大量的测试韶光及设备，所设计方案的一种快速有效的测试办法。

利用机遇：省产线测试，品管抽测。

实行技巧：首先针对试件进行频谱剖析，记录共振发生之状态及干系物理量，计有共振发生时的共振主频、有效振动频宽范围、共振倍频及共振模态等，并考虑试件之物理强度条件与该试件之可靠度设计强度，并实际考虑试件在进行测试剖析时，所容许的测试韶光周期等，综合所有条件进行剖析判断，定订测试时实际有效的测试频谱，并建立追踪频估、改动等步骤方告完成。

实行效益：均匀节省50%~9%之循环测试中无效测试频宽所占用的韶光，并增加设备之利用效益。

复频式共振驻留

（MULTI RESONANCE DWELL）

将已经方案完成的多组不同强度之特定频谱，在同一时域中同时输出，其目的在使试件上发生不良率较高之元件或须特殊指定筛选的元件，给于特定的功率频谱，用以提升测试效率的筛选办法。

紧张的功能在改进不禁使共振测试中，步进式扫描测试时所花费较长的韶光所设计的，其目的在节省大量的测试韶光，并使其测试结果等效于循环扫描与随机振动的功效，能在最短的韶光内将不良件筛出。

利用办法：SOR. ROR. MULTI SINE.

实行机遇：生产线测试。

ESS测试与环境振动测试有何不同

ESS时利用环境应力为手段进行筛选，常会与环境试验混为一谈，严格来说ESS时一种提高生产品质的筛选程序而环境试验，基本上的不同点为：ESS的测试精神乃哀求对付产品作100%的全面性筛选，而环境测试只需将少数的样品进行测试或定量或定期或不定期的抽样实行而已。
环境测试的紧张目的在测试试件忍受环境应力的能力，一把而言测试的结果是不肯望有失落效件发生。
ESS筛选时希望试件中潜在的不良大量暴露出来，以是对失落效的发生反而是被期待的。
ESS筛选时为加速创造产品中潜伏的瑕疵设计，以是测试的规格与该利用环境，并非绝对关系存在，进行测试的规格在不超过试件的设计强度或零组件的物理极限强度范围即可，或因产品中零组件的特性，而特殊设计避免开对付振动极为敏感的频域，使系统得以组合运作下进行功能测试或其他测试。
环境测试的项目规格，常依据试件利用寿命周期之实际环境所定订。

实行ESS操持有何特性

依据ESS定义，有效的实行ESS程序应包含有以下的几相特质：

能快速的将潜在于产品中的瑕疵给暴露出来实行ESS下的环境应力其强度不得大于产品自身的极限强度或设计强度实行ESS应不会影响产品的正常利用寿命合本钱效益

实行ESS操持有何效益

有效提高产品可靠度 提高产品利用时的MTBF 可提高制程生产率 在研发阶段可帮忙早期创造设计问题，提高工程可靠度，节省开拓韶光及开拓本钱，创造总体利益。

实行ESS操持应把稳的事变

节制不同环境成分的应力剖析不同应力水准下对产品所产生的影响及工程效益剖析产品在筛选后的产品与筛选后所显现出的利用环境

建立筛选的前后本钱效益剖析模式

振动机有哪些种类（依动力区分）

机器式气动式液动式电磁式

振动测试设备

振动掌握器（CONTROLLER）

类比式数位式磁带式插卡式

开路闭路

功率放大器（POWER AMPLIFIER）

LINEAR POWERAMPLIFIER(40~60%)，SWITCHINGPOWER AMPLIFIER(96%)

振动器（SHAKER）

机器式气动式液动式电磁式

换能器（TRANSDUCER），振动夹具（FIXTURE）

振动机有哪些主要的性能

振动推力值（peak/rms），频率影响范围（frequencyrange），频率精确度及解析度，音圈质量（armaturemass），音圈谐振频率及共振频率（resonance），最大位移量（displacement），最大速率值（velocity），最大加速度（acceleration），最大荷重能力（loading），漏磁性（magnetic leakage），耐久性（durable），保护系统（H/S protection system），防震构造设计（antiresonance）

振动掌握办法

特性种类

类比式（anloge），数位式（digital），磁带式（tape），插卡式（ROM/RAM card）

掌握办法

1.开环（open loop control），闭环（closeloop control）

选择振动掌握器应把稳的事变

>频率掌握范围，频率解析度及精确度，掌握点数量机掌握办法，动态压缩率，扫描速率及扫描办法种类，安全裕度设定值，软、硬件保护设计的完全性，掌握数值的准确性，软、硬件的扩充性（SINE/RANDOM/SHOCK/FFT），多阶段的程式设定能力，防错、防呆设计，操作的人性化设计

功率选择放大器应把稳的事变

>相应频宽，功率成分效率，瞬间功率值与连续功率值，杂讯保护系统，过温度、过电流、过电压保护，串、并联输出的扩充性

如何针对自己的需求选择得当的振动测试系统

>对自己产品的理解，对未来需求的剖断（扩充性），对任务的认知

1.振动设备方面

2.掌握系统方面

3.讯号剖析、存储及处理

>性能及价格，售后做事

机器式振动机的优缺陷比较

优点：

>价格便宜，操作方便，维修方便，静荷重大

缺陷：

> 频率相应范围小，作动频率低，基本上只生产单频，振动波形为正弦波模式为主，实行时一样平常噪音值较高，常日以定位移输出（变加速度），频率变革速率较低，掌握精确性较低

电磁振动机的优缺陷比较

优点：

>频率相应宽：DC~20kHz， 掌握精度高，可仿照各种波形：SINE,RANDOM,ROR,SORSHOCK，掌握随意马虎，适宜不同的测试需求：开拓、工程、品管、应力筛选，扩充性大，保养随意马虎

缺陷：

>大型机组设备用度本钱较高，须要较大电源供应

液压式振动机的优缺陷比较

优点：

>推力大，可产生较大位移量，方便进行多轴向连接测试

缺陷：

>造价及维修保养本钱高，高频相应无法达成，大型机组不易安装组立

气动式振动机的优缺陷比较

优点：

>操作随意马虎，专用机型适用固定式的筛选事情，可产生多轴向的振动频谱，安装及维修随意马虎

缺陷：

>无法任意变更已设定之振动频谱，须要清洁的压缩空气，空气花费量大，不易压缩掌握振动波形，对待侧物的重量较为敏感，无法产生较大位移量