导图社区 运输包装件基本试验
运输包装件基本试验,第23部分,随机振动试验方法。
编辑于2020-10-13 18:03:00包装 运输包装件基本试验
第23部分:随机振动试验方法
1、范围
2、规范性引用文件
3、术语和定义
3.1、均衡
在整个预定频率范围内的每一个特定频率段上,对随机振动输入信号进行不同程度的修正或调整,从而使振动台面或试验样品上的某一特定控制点达到预定的振动要求。
3.2、功率谱密度PSD
单位频率下随机振动的加速度信号的方均值
3.3、σ驱动信号削波
用σ值或均方根值的倍数对驱动信号瞬时值的限制
3.4、闭环
输入的信号会被输出的信号或系统的响应修正的一种控制方式。通过这一控制方式,使得输出信号或系统相应的波形无限接近于输入信号的波形。
3.5、加速度均方根值
在全部频率范围内PSD积分值的平均根值
4、试验原理
在规定的环境条件下,按照预定的方向和固定方式,把试验样品放到振动试验机上,在一定频率范围内,按照预定强度进行一定时间的随机振动。
5、试验设备
5.1、振动试验台
振动试验台的尺寸应适宜并具有足够的强度、刚度和承载能力,能产生单轴向的振动,并能在预定频率范围内产生连续变化的振幅
5.2、闭环控制系统
1、控制系统应能有效地控制振动台,使试验样品附近产生预定的PSD的驱动输入信号
2、闭环控制系统是一个自动均衡系统,操作者可以输入预定的PSD数值,控制系统可自动产生均衡振动系统的驱动信号以获得预定的PSD,可根据样品和振动试验系统的特性进行自动补偿。典型的系统应包括读取反馈信号的模数转换器、实时数字分析处理器、随机振动控制软件、曲线显示终端、打印机和数据存储器。注意:典型的随机振动系统产生一个呈正态分布的驱动信号。为了避免试验系统或试验样品遭受瞬时高幅振动,系统可以增加σ驱动信号削波功能。
3、实时数字分析提供的统计自由度应大于60,分析宽带应小于2Hz
5.3、仪器
包括加速度传感器、信号调节器、频谱分析仪、数据显示器、贮存器、测量和控制振动台PSD设备和监控样品响应设备等。在整个试验频率范围内,仪器系统的准确度为±5%
6、试验程序
6.1、试验样品的准备
按照GB/T 4857.17的要求准备试验样品。试验样品一般应与实际运输的包装件相同(相同的包装和真实的产品)。在不影响试验结果的情况下,可以使用有缺陷的产品或次品,这些情况需要在试验报告中说明。若产品有危险或者很昂贵,也可以使用模拟内装物,在试验后应评价真实包装件能否通过试验。试验样品中传感器的安装应能够准确进行信号传递。如果需要对产品进行观测,可以在外包装上不重要的位置开观测孔。
6.2、试验样品各部位的编号
按照GB/T 4857.1的规定,对试验样品各部位进行编号;
6.3、试验样品预处理
按照GB/T 4857.2的规定,选择一种条件对试验样品进行温湿度处理。
6.4、试验时的温湿度条件
试验应在与预处理相同的温湿度条件下进行。如果达不到预处理条件,则应在试验样品离开预处理条件5min之内开始试验。
6.5、试验强度的选择
根据试验目的选用适当试验强度,应优先选用从流通环境中实际采集的PSD试验谱和加速度均方根值,或参考选用附录A/附录B/附录C中的振动试验谱及试验时间,或从公开发表的PSD资料中选择一个适用的试验强度。如果可能,应把试验结果与真实运输效果对比来修正随机振动谱。
6.6、设备校准
1、实验前校准
1、试验前应对所有仪器和设备的准确性进行校验,确保达到预定的试验强度和允差。加速度传感器应安装在样品附近或样品下面振动台的背面。
2、振动系统的控制信号应用5.2中所述的控制系统进行均衡,以补偿振动台面对试验样品的驱动力、试验系统的传递功能和控制系统的传递功能。
2、随机振动试验的允差
1、随机振动所产生的PSD强度误差在整个试验频率范围内的任意一个频率分析段上都不能超过±3dB,当累计分析带宽为10Hz时,这个误差允许达到±6dB。同时,加速度均方根的误差不能超过预定的±15%。
2、带宽最大为2Hz,DOF最小为60,带宽应根据PSD曲线上每段线段的斜率而变化。斜率越大使用的频谱分析带宽越小,应使带宽两端的PSD值控制在±3dB之内。
3、在使用σ驱动信号削波时,σ驱动信号的削波处理水平不能低于3σ。
6.7、试验步骤
1、记录试验场所的温湿度
2、按预定的状态将试验样品置于振动台台面上
3、试验样品的重心要尽量接近台面中心,保证预期振动(水平或垂直)能够传送到外包装上。
4、集装货载、堆码振动或单独的试验样品,通常应使用不固定方式放置,试验样品用围栏围住,以免振动过程中从台上坠落。调整保护设施的位置,使试验样品的中心能在各个水平方向10mm范围内作无约束运动。
5、只有当试验样品包装件在实际的运输条件下需要固定时,试验时才将样品固定放置;
6、试验开始时,应保证其强度不能超过选择的PSD曲线强度。试验应以至少低于预定PSD 6dB开始起振动,然后份一步或几步增加强度直到达到预定值,使闭环控制系统在较低的试验强度下完成均衡。
7、继续振动直至完成预定时间的随机振动,或者直到试验样品出现预定损伤时停止试验。这段时间的振动完全是在预定强度下完成的,振动强度调节时间不计在内。试验时间请参考附录A.
8、随机振动试验应以真实的运输环境数据为基础,如果需要也可以考虑增加试验强度来缩短试验时间,但应把试验结果与真实运输效果对比来修正试验强度。
9、如果能够得到实际流通过程中的反馈信息,允许根据实际货物的破损情况来调整试验时间和PSD。实验室试验后样品破损情况与实际货物的运输损害情况不符,就可以调整。
7、试验报告
1、说明试验系按本部分执行的情况;
2、试验样品的数量、质量(以千克计)、放置状态;在测试组合包装件时,还应描述它的总质量、堆码高度、组合方式等;
3、详细说明包装容器的名称、尺寸、质量、结构和材料规格、附件、缓冲衬垫、支撑物、固定方法、封口、困扎方式及其他防护措施;
4、详细说明内装物的名称、规格、型号、质量(以千克计)、数量及任何相关的细节;如果使用的是模拟内装物,应予以详细说明;
5、试验前后试验样品的照片;
6、试验样品预处理的温湿度和时间;
7、试验场所的温度和相对湿度;
8、标示样品的面、角、棱;
9、试验设备的说明;
10、是否添加载荷。如果加有载荷,说明所加载荷的质量(以千克计),及试验样品承受载荷的持续时间;
11、固定措施,是否使用了低围框或高围框,是否固定在振动台面及固定方式;
12、随机振动PSD曲线的选择依据,包括对测量和测试技术分析细节的描述;
13、试验方法的细节,包括试验强度的频谱分析带宽、DOF、驱动信号处理方式和试验时间;
14、试验方法准确性的核对,包括真实输入的PSD振动曲线或任何偏差的描述;
15、对所有有助于正确理解试验结果的共振现象的描述,以及有利于改进内、外包装和产品的观察叙述;
16、试验结果:应详细记录观察到的任何可以帮助正确解释试验结果的现象;
17、试验钱样品接受的任何测试;
18、实验室名称和地址及i用户的名称和地址;
19、试验报告编号、接受任务的日期和试验日期;
20、试验人员的姓名、签名,试验单位盖章;