质量问题烦恼多？做好振动试验检测是关键

振动试验是指评定产品在预期的使用环境中抗振能力而对受振动的实物或模型进行的试验。根据施加的振动载荷的类型可把振动试验分为正弦振动试验、随机振动试验和混合型振动试验。

 

振动试验是从航空航天部门发展起来的，现在已被推广到动力机械、交通运输、建筑等各个工业部门及环境保护、劳动保护方面，其应用日益广泛，包括响应测量、动态特性参量测定、载荷识别以及振动环境试验等内容。以更具体一些的产品来说，包含诸如螺栓紧固件的防松试验、隧道中预埋槽道的防松试验、电子设备内部部件振动试验、声测管振动试验等。

 

 

振动对产品的影响

振动对于很多产品和场景都难以避免，但这并不代表振动不会造成任何的影响，振动的产生会导致一系列的问题出现，诸如使得产品导线磨损、紧固件/元器件松动、电气接触不连续、光学上或机械上的失调、结构裂纹或断裂、过大的电气噪声以及轴承腐蚀等。

 

振动测试影响因素

在试验过程中，振动测试会受到诸多因素的影响，如果处理不够得当，将会影响到试验结果的准确性。

 

试验设备

试验装备条件直接影响着试验结果的准确性，要想保障振动试验结果理想，需选择适合该试件及相关检测参数的试验设备。在选择振动试验设备时，应根据试验量级、试验频率范围、试件特征和夹具质量来计算振动试验所需的推力、最大加速度、最大速度及最大位移等指标选择合适的试验设备。并且，所选用检测设备与工具应按相关标准规范进行计量检定或校准，并要求均在计量合格有效期内。

 

 

试验人员

试验操作人员在处理样品、装置试样、试验产品及传感器过程中，由于处理不当、安装不牢固、安装位置不合适或在振动台启动过程中未检查各接线端是否有效连接，从而在正式试验时易导致试验结果不准确或试验无法正常进行，造成振动试验失败。

 

此外，试验人员的专业技能、知识储备、对相关标准规范的理解程度以及个人的责任心等都会影响其对试验过程的把控，从而可能对试验带来直接或间接的影响，因此，注重对试验人员专业技能的培训及管理显得非常必要。

 

试验用夹具

试验件在进行振动试验时，采用合适的方法将试件固定在试验台上是不可或缺的步骤，这通常需要借助专用的夹具工装，以保证能够按照给定的试验条件进行振动试验。尤其是当试件体积较大、形状复杂时，对于试验用夹具的要求也会更加苛刻。作为试件与振动台面连接的过渡体，夹具的功能主要是将振动台的振动和能量不失真的传递给试件，因此振动试验夹具设计的好坏对振动试验的可靠性至关重要。另外，在平时的环境振动试验中，应尽可能避免夹具工装与试验件产生共振耦合等。

 

为了最大程度降低试验夹具对于试验结果的影响，在选择夹具时应注意试验对于夹具的条件要求：夹具应尽可能模拟试验件的实际安装状态，应尽可能质轻且刚度大；夹具应尽量使用对称结构，避免横截面急剧变化而导致受力不均及其他不利于试验正常进行的情况发生；夹具的整体构造应尽量简单，尽量减少不必要的中间环节；为了保证试验效果，还应注意避免夹具与试验件的共振耦合现象的发生。

 

其他影响因素

除了以上因素外，试验样品的安装固定，以及对测试过程的控制等因素也会对试验结果产生影响，如果试件安装不稳定或不均匀，可能会导致振动传递不均匀，从而影响到试验结果。在试验时还应提前确认各类试验相关信息，根据完整的加载程序对试验过程进行严格控制，以确保能够获得准确的试验数据。

 

 

参数的确定

振动试验的条件一般包括振动试验的量级、持续时间和试验程序等内容，应根据实测数据，即从产品的实际使用状态测得的数据来具体确定振动试验的条件。当无法采用实测数据时，例如在产品研发过程中，可以采用预示振动环境的方法来确定振动条件。但也应明白，由于受传感器数量、测点的可及性等诸多条件限制，测量可能无法涵盖所有极端工况。在进行送检时，通常需要提供轴向、加速度、速度、频率范围、振幅、斜谱、加速度均方根值、循环次数、扭矩、周期、判定结论等相关信息，不同的产品具体要求存在差异，应根据实际情况而定。

 

结语

振动试验是一项较为复杂的力学性能试验，无论是在产品研制过程中，还是在产品生产过程中，对于很多产品来说都是必不可少的试验环节，通过振动试验，能够确定产品的可靠性。在试验结束后，应认真对试验所得到的数据加以总结和分析，以获得所需要的产品性能信息。