振动台用来测共振搜寻的标准

在振动台测试中，共振搜寻是通过施加振动激励，确定试件（或结构）共振频率的关键过程，其操作需遵循相关标准以保证测试的准确性和重复性。以下是共振搜寻的主要标准、核心要求及适用场景：

一、主要国际标准

国际上振动测试（含共振搜寻）的通用标准以ISO（国际标准化组织） 和IEC（国际电工委员会） 系列为主，核心标准包括：

1. ISO 16063 系列（振动与冲击传感器的校准）

• 其中ISO 16063-21:2013 明确了 “用共振法校准加速度计” 的方法，规定了通过振动台激励，利用传感器共振频率进行校准的流程，间接规范了共振搜寻的基本操作（如激励方式、频率范围、信号采集要求）。

• 适用于传感器自身共振特性的测试，也为试件共振搜寻提供了 “频率响应测量” 的基础方法（如扫频激励下的幅频特性曲线绘制）。

2. IEC 60068-2-6:2007（环境试验 第 2-6 部分：试验方法 试验 Fc：振动（正弦））

• 激励方式：采用正弦扫频（从低到高或从高到低），扫频范围需覆盖试件可能的共振频率区间（通常由产品设计或经验确定）。

• 扫频速率：根据试件特性选择（如 1 oct/min 或更慢，避免因扫频过快错过共振点）。

• 共振判定：通过监测试件的响应（位移、速度或加速度振幅），当响应出现显著峰值（通常为基础激励的 5 倍以上）时，判定为共振频率。

• 这是正弦振动测试的核心标准，明确规定了共振搜寻的流程：

3. ISO 2631 系列（人体对振动的响应）

• 针对与人体相关的产品（如座椅、交通工具），共振搜寻需结合人体振动耐受阈值，规定了共振频率下的振动参数限制（如加速度、位移）。

二、主要国家标准（以中国为例）

我国振动测试标准多等效采用国际标准，核心依据为GB/T 2423 系列（电工电子产品环境试验）：

1. GB/T 2423.10-2019《环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Fc：振动（正弦）》

• 扫频范围：根据产品使用环境或设计要求确定（如 10Hz~2000Hz）；

• 扫频速率：以 “倍频程 / 分钟（oct/min）” 表示，通常为 1 oct/min（特殊情况可调整，但需在报告中注明）；

• 激励信号：正弦波（共振搜寻以正弦激励为主，因共振在正弦激励下表现为显著的幅频峰值）；

• 响应测量：需同步采集激励信号（振动台输出）和试件响应信号（通过加速度传感器、位移传感器等），共振点定义为 “响应振幅达到最大值时的频率”。

• 等效于 IEC 60068-2-6，是国内电子、电工产品振动测试（含共振搜寻）的通用标准。

• 明确共振搜寻的核心步骤：

2. GB/T 13309-2007《振动台 性能测试方法》

• 针对振动台自身性能的校准，其中涉及 “共振频率范围内的振幅稳定性” 测试，间接规范了共振搜寻时振动台的输出要求（如波形失真度≤5%）。

三、行业特殊标准（按领域划分）

不同行业（如航空航天、汽车、军用）因产品特性差异，共振搜寻有更具体的标准：

1. 航空航天领域

• RTCA DO-160（机载设备环境条件和测试程序）：针对飞机设备，规定共振搜寻需覆盖 “使用环境振动频率范围”（如 10Hz~2000Hz），且共振点处需验证试件的结构完整性（如是否产生永久变形）。

2. 汽车行业

• ISO 16750-3（道路车辆 电气及电子设备的环境条件和测试 第 3 部分：机械负荷）：要求对汽车零部件进行共振搜寻时，扫频范围需包含 “车辆行驶时的振动频率”（如 5Hz~2000Hz），并记录共振频率下的响应加速度（用于评估零部件耐久性）。

3. 军用领域

• GJB 150.16A-2009《军用装备实验室环境试验方法 第 16 部分：振动试验》：对军用设备的共振搜寻要求更严格，扫频速率可低至 0.5 oct/min，且需多次扫频（正扫、反扫）以排除偶然误差，共振判定需结合 “相位变化”（共振时激励与响应相位差为 90°）。

四、共振搜寻的核心操作要求（标准共性）

无论遵循哪种标准，共振搜寻的核心要求一致：

1. 激励方式：以正弦扫频为主（共振在单一频率下最显著），特殊场景（如复杂结构）可辅助随机振动。

2. 扫频参数：

• 范围：覆盖试件设计或使用环境的可能频率（如民用产品 10Hz~1000Hz，航天产品 10Hz~2000Hz）；

• 速率：≤2 oct/min（速率过快可能导致共振峰被 “平滑”，无法准确捕捉）。

3. 响应测量：需同步记录激励信号（振动台输入）和试件响应（位移 / 速度 / 加速度），通过 “幅频特性曲线”（响应振幅 - 频率关系）确定共振点（峰值对应的频率）。

4. 重复性验证：同一试件需至少重复 2 次共振搜寻，两次结果偏差需≤1%（确保数据可靠）。

五、总结

共振搜寻的标准需根据试件类型（如电子、机械、航空产品） 和应用领域选择，核心目的是通过规范的激励、测量和判定流程，准确获取共振频率，为后续的振动耐久测试、结构优化提供依据。实际操作中，常用标准包括 IEC 60068-2-6（国际）、GB/T 2423.10（国内），特殊行业需参考行业专属标准（如 DO-160、GJB 150.16A）。