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    可靠性强化试验设备介绍

    [可靠性强化试验设备介绍]

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    可靠性强化试验设备介绍

    可靠性强化试验(Reliability Enhancement Testing,缩写RET)设备

    一种新试验技术的诞生与发展都伴随并依赖于该技术所需求的试验设备。可靠性强化试验的主要特点是施加高温变率和三轴六自由度应力,要实施强化应力必须要有相应的设备,延用传统的试验设备进行RET也有一定的效果,但因温箱的温变率一般都在10℃/min以下和振动台单方向振动的限制,致使效果难以得到进一步的提高。所以只有20世纪90年代美国发明的一种新型强化试验设备,即液氮制冷和气动式三轴六自由度随机振动台面问世后,可靠性强化试验技术才得到迅速的发展。它采用了一种新的思路,即以液氮制冷技术来实现超高降温的高温变速率(最大温变率可达105℃/min)的温度循环环境;以气锤连续冲击多向激励技术来实现全轴振动环境;以上述两种环境应力与湿度应力综合来实现强化应力的综合环境。
    RET试验设备除了采用液氮制冷技术来实现超高的降温速率之外,最突出的技术是气锤式三轴六自由度随机振动,也称之为全轴振动。这种振动台实际上是多个激振器连续冲击,台面弹性支撑,激振器按不同的角度安装在台面下,用伺服阀控制控制冲击波形及量值大小,工作原理如图2所示,产生的全轴振动如图3所示。
    23-01
    图2 全轴振动台的原理简图
    23-02
    图3 全轴振动台产生的三轴六自由度随机振动
    全轴振动台的振动通过激振器反复冲击台面产生,通过研究全轴振动台有以下几个特性:
    a.全轴振动台单个锤头的撞击频率是30~50赫兹,每次冲击产生一个调幅衰减波,由于台面不同的方位有多个冲击锤,经过几秒后,由于台面的模态作用,在锤击频率和打击力的共同作用下,全轴振动台能产生连续的非高斯型的伪随机振动频谱,其频率范围从几十赫兹到几千赫兹。是近似平稳的随机过程。
    b.全轴振动台在随机作用力作用下出现的六自由度振动如图3所示,它包括三个垂直向量和三个旋转向量,这三个旋转向量是倾斜、侧滑和翻滚。六自由度全轴振动台能在三个正交坐标轴产生和在三个旋转轴上产生振动。
    c.全轴振动台的谱形是由设计决定的,其谱形不可控制,但负载及夹具可能改变原定的谱形,产品的固定方法影响产品的频率和幅值分布,试验时应能监控试件的频率特性,以确保试验的一致性。
    d.由于气锤的冲击力时间短,因此系统的冲量产生的速度和位移较少。其能量主要发生在高频部分,一般仅在将能量传导产品的潜在故障位置处,全轴振动台提供的高频能量才有用。由于全轴振动台的频谱有较高的频率分量,因此在单位试验时间内,有较高的应力数,所以能很快的引起疲劳。因此对高频敏感的电子组件等,在作试验时特别有效。
    e.一般电动振动台的振动频率范围介于5Hz到2KHz之间。全轴振动台的振动频率可达到2Hz到10KHz。高频能量对小部分SMT中内外焊接处的激励是有益的,而低频则对大型元器件有益。
    f.对该类激励应用累计疲劳系数(AFF)进行分析。

    实验室名称:北京机械工业仪表所可靠性与电磁兼容检测中心
    试验联系人:彭光琼
    座机:010-6346 9388
    手机:136 9109 3503
    邮箱:test0718@126.com
    网址:http://www.test114.com.cn
    全国检测:天津_上海_长春_哈尔滨_重庆_成都_贵阳_山西_陕西_内蒙古_江苏
    全国检测测试项目: 环境试验_电磁兼容性试验_可靠性试验_电磁兼容试验_IP防护等级试验_安规试验_EMC试验_环境可靠性试验_电磁兼容测试_电磁兼容检测_可靠性试验_环境试验中心_网络测试
    实验室地址:北京市广安门外大街甲397号北京机械工业仪表所


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