GB-T2423.62-2018 環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fx和導(dǎo)則：多輸入多輸出振動(dòng).pdf

GB/T 2423.62-2018電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)  第2部分∶試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fx和導(dǎo)則∶多輸入多輸出振動(dòng)

1  范圍

GB/T 2423的本部分規(guī)定了多輸入多輸出振動(dòng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)∶MIMO）試驗(yàn)方法的術(shù)語(yǔ)和定義、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)方法與條件、信息要求、試驗(yàn)實(shí)施及結(jié)果分析的要求。

本部分適用于確定或驗(yàn)證在經(jīng)受多激振器激勵(lì)后樣品的機(jī)械薄弱環(huán)節(jié)和/或特性降低情況。本試驗(yàn)方法也可用于驗(yàn)證樣品的機(jī)械結(jié)構(gòu)和功能完好性以及研究它們的動(dòng)態(tài)特性。

3  試驗(yàn)設(shè)備

3.1  一般要求

多激勵(lì)振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備要求根據(jù)試驗(yàn)類(lèi)型、樣品的狀態(tài)，選擇適當(dāng)配置構(gòu)成的試驗(yàn)平臺(tái)、安裝樣品的

夾具、控制器以及用于記錄樣品在控制和監(jiān)測(cè)位置響應(yīng)的儀器。

本部分利用多激勵(lì)振動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)（激振器、解耦裝置或臺(tái)面）、安裝夾具、振動(dòng)控制器、振動(dòng)測(cè)量和分析儀、傳感器及其調(diào)理放大器、輔助裝置?？傮w應(yīng)能達(dá)到4.3規(guī)定的試驗(yàn)方案、4.4規(guī)定的試驗(yàn)條件和4.6規(guī)定的試驗(yàn)容差要求。

3.2  多激勵(lì)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)

3.2.1  激振器

根據(jù)所要求的試驗(yàn)類(lèi)型、試驗(yàn)頻率范圍、低頻位移、試驗(yàn)量級(jí)以及樣品和夾具的尺寸、質(zhì)量來(lái)確定激振器配置并選定激振器，激振器可以是電動(dòng)式的或液壓式的。

多激勵(lì)系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成∶激振器、夾具和控制器。激勵(lì)器根據(jù)需要在同一平面內(nèi)運(yùn)行，也可相互獨(dú)立，提供足夠的位移，以便能進(jìn)行相應(yīng)樣品質(zhì)量和加速度量值的試驗(yàn)。在使用多激勵(lì)系統(tǒng)時(shí)，重點(diǎn)考慮對(duì)每個(gè)激振器使用增益控制，這樣可以對(duì)控制回路的差異進(jìn)行限制，以得到滿(mǎn)足給定限制范圍的控制效果。縮短控制回路更新時(shí)間，延長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度，提高控制精度。以自由度定義的統(tǒng)計(jì)精度對(duì)計(jì)算結(jié)果非常重要。自由度的值取決于達(dá)到滿(mǎn)量值前的預(yù)試驗(yàn)量值（一6dB、-3dB、0dB等）。隨著試驗(yàn)量值越來(lái)越趨近于滿(mǎn)量值，自由度的數(shù)值越來(lái)越大。自由度的數(shù)值應(yīng)滿(mǎn)足在99%置信水平下，能得到規(guī)定值5%偏差范圍內(nèi)的結(jié)果，或在一3dB量值達(dá)到95%置信水平。采用實(shí)時(shí)閉環(huán)控制方法，統(tǒng)計(jì)精度會(huì)隨著試驗(yàn)的進(jìn)行持續(xù)提高。

3.2.2  試驗(yàn)夾具

夾具設(shè)計(jì)應(yīng)符合振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的要求，夾具設(shè)計(jì)在實(shí)際中還要考慮到頻率響應(yīng)和承受反作用力的能力，要考慮在多點(diǎn)多軸試驗(yàn)時(shí)潛在將產(chǎn)生大負(fù)載導(dǎo)致在多個(gè)自由度上同時(shí)產(chǎn)生加速度。試驗(yàn)夾具要求如下

除通用的試驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)要求外，多軸試驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)參照附錄A。

規(guī)定多激勵(lì)器試驗(yàn)要求時(shí)，試驗(yàn)夾具非常關(guān)鍵。夾具盡可能模擬產(chǎn)品使用期結(jié)構(gòu)支撐，以便復(fù)現(xiàn)產(chǎn)品使用時(shí)的動(dòng)力學(xué)載荷和結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。

根據(jù)產(chǎn)品和試驗(yàn)方法的不同，夾具的形狀和尺寸會(huì)有很大不同?？梢钥紤]采用剛性的和柔性的連接裝置，如下

a） 用聯(lián)接器（俗稱(chēng)“牛頭"）連接或與結(jié)構(gòu)直接連接；

b） 用柔性驅(qū)動(dòng)桿和刃型支撐直接連接；

c） 使用根據(jù)需要限定的運(yùn)動(dòng)自由度的轉(zhuǎn)軸、球形節(jié)等連接；

d） 使用具有上述裝置的滑臺(tái)。

為幫助夾具和控制策略的選擇與評(píng)估，應(yīng)考慮下列產(chǎn)品不同的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的動(dòng)力學(xué)復(fù)雜性和尺寸，合理確定振動(dòng)試驗(yàn)夾具、試驗(yàn)譜和控制策略，如下∶

a） 不同長(zhǎng)徑比的柔性對(duì)稱(chēng)動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)；

b）帶有柔性末端的剛性動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)；

c） 動(dòng)力學(xué)和幾何形狀上非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)；

d） 大型剛性結(jié)構(gòu)，此時(shí)推力是主要問(wèn)題；

e） 所有采用上述類(lèi)別的運(yùn)輸和貯存的容器。

應(yīng)考慮被試樣品的主支撐的布局。原則上，夾具本身應(yīng)具有足夠的剛度以支承樣品，同時(shí)盡可能減小正交軸的耦合影響和激振器的軸外影響。非預(yù)期的正交軸運(yùn)動(dòng)應(yīng)盡可能小。在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)要特別關(guān)注剛體模態(tài)，不過(guò)隨著控制算法的改進(jìn)，這個(gè)問(wèn)題有可能可以解決。同時(shí)也應(yīng)考慮在產(chǎn)品內(nèi)部存在位移的差異，并且這種差異會(huì)怎樣影響激振器?？刂葡到y(tǒng)并不能在任何情況下都可以適應(yīng)不合理的夾