力学环境试验.doc

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1、力学环境试验一、力学环境试验的概念任何产品都处在一定的环境条件之中，在一定的环境下使用、运输和储存，产品总是摆脱不了这些环境条件的影响。那么，什么是环境条件呢？环境条件是指产品所经受到周围的各种气候、化学、生物和物理的条件。按环境因素的属性不同，环境条件可分为：①气候因素，包括温度、湿度、气压、沙尘、盐雾等；②力学因素（也称机械因素），包括振动、冲击、碰撞、恒定加速度、爆炸、噪声振动等；③生物因素，包括霉菌等；④电磁辐射因素，包括无线电干扰、雷电、电磁场等。力学环境试验是以力学因素为环境条件的试验。其目的是确定产品经受力学环境条件的适应性以及评价其结构的完好性（包括

2、研究其动态性能）。恒定加速度试验机械冲击试验振动试验二、恒定加速度试验1、试验目的与作用恒定加速度也称稳态加速度或加速度，用于确定元器件、设备和其它电子产品经受恒定加速度环境所产生的力（重力除外），如运行的车辆、空中运载工具、旋转机械和抛射体所产生的力的作用下，结构的适应性和性能是否良好，以及评价一些元器件的结构完好性。恒定加速度试验也可用来测定恒加速度对微电子器件的影响，其目的是显示在冲击和振动试验时不一定能检测出的结构和机械的缺陷，也可用来做高应力试验来测定封装、内部金属化和引线系统、芯片附着能力及微电子器件其它部件的结构强度极限值。2、试验条件参数的描述恒定加

3、速度试验条件包括：●加速度值●试验方向●试验时间3、试验产品的安装①产品的安装一般采用磁吸法和埋沙法，如我们所生产的金属外壳产品都可采用磁性夹具安装，优点是单一方向安装方便，试验效率高；缺点：很难做三轴六向；埋沙法的优点是便于做三轴六向试验和外形不规则产品的离心试验，缺点是大产品不适用。②对于非金属外壳产品可采用可移的双面胶带安装。③产品必须对称安装，保持离心机的动态平衡。①根据被试产品形状设计专用夹具，避免外壳悬空，产品的引线和电缆也应固定好，以防止产生新的失效机理。4、试验半径的计算试验样品按试验条件的规定正确取向并安装在离心机上之后，应进行测量和计算（如旋转半

4、径—即旋转中心到产品基板粘接面的距离），以保证试验样品经受的的加速度值在规定的容差范围内。加速度值与旋转半径、转速的关系式为：A=ω2·R式中：A----加速度值（m/s2）ω=2πn(n为每秒转速)R----旋转半径（m）5、试验设备若无其它规定，恒定加速度试验应采用能在规定试验内施加规定加速度的离心机进行，离心机一般有两种类型：一种为转盘式，适用于电子元件及微电子器件的恒加速度试验，其旋转半径仅几十厘米，加速度可达上万个g；一种为转臂式，适用于部件和小型整机的恒定加速度试验，其旋转半径可达8米，加速度可达10个g。机械冲击试验目前模拟电子产品现场所遇到的冲击有两

5、种方法：一种是规定冲击脉冲波形的方法；另一种是规定冲击机的方法。前者统称冲击试验，后者称为强碰撞冲击试验。这里主要讲规定脉冲波形的冲击试验。1、试验目的和意义1.1规定冲击脉冲波形的冲击试验，也叫机械冲击试验主要用来确定元器件、设备和其它产品在使用和运输过程中经受非多次重复的适应性，以及评价结构的完好性，是一种内强度试验1.2当有规定或经充分试验得到证明时，本试验的某些条件可作为器件的筛选条件，用于剔除早期试销品。1.3本试验的某些条件可用于器件改进措施有效性的验证。2、设备2.1机械冲击试验所使用的设备通常有三类：第一类为气动式冲击试验台，实现的加速度量值大，范围

6、宽：100g～30000g，试验效率高，缺点是气流难控制，干扰大、杂波多；第二类为液压式冲击试验台，实现的加速度量值低，仅为15g～200g，缺点是动作慢、效率低；第三类可以用电动振动台实现30g以下的小加速度冲击试验。2.2冲击试验设备应能按规定对器件本体施加规定要求的冲击脉冲，判断冲击波形是否合格，主要观察设备产生的波形是否完全包含在标准容差包络线内。2.3冲击试验设备应配有专用的母夹具和多种产品适用的子夹具。3、三种标称冲击脉冲波形因为现场环境下的冲击脉冲波形要在实验室内直接复现是非常困难的，为了解决这个问题，本冲击试验方法采用等效损伤原理，即保证在试验室内用

7、标称脉冲对产品进行冲击所产生的故障、损坏、失效与现场所发生的故障、损坏、失效相一致。所以冲击试验方法又称为规定冲击脉冲波形的冲击试验方法。机械冲击试验的标称冲击脉冲波形有三种：①半正弦波--大多数的冲击波形---图形②后峰锯齿波—模拟带减震装置的设备产生的冲击环境效应---图形③梯形波—模拟诸如空间探测器或卫星发射阶段爆炸螺栓所引起的冲击环境效应--图形4、试验条件参数的描述冲击试验条件是由峰值加速度、脉冲持续时间、冲击波形、冲击方向、冲击次数五个参数共同决定。4.1峰值加速度：峰值加速度的大小能直观地反映出施加给产品的冲击力的大小。峰值加速度越大，对产品的破坏