振动 冲击 落下试验标准.docx
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振动冲击落下试验标准
振動/衝擊/落下試驗標準
目錄
1.0可靠度試驗目的
振動試驗概述 衝擊試驗概述 落下試驗概述
2.0試驗專案與試驗條件
2.1試驗程式
振動軸向辨別
測試件擺放安置
加速規正確填貼固定方式
振動試驗條件
衝擊試驗條件
落下方式及順序要求
落下試驗條件
試驗完成檢查項目
試驗報告
3.0試驗環境要求
二級實驗室環境要求ISO/IEC17025（1999）
一般測試實驗室環境要求CNS
1.可靠度試驗目的
近年來由於工業之高度發展，技術不斷更新，各種產品系統結構日益複雜且更形精密，一系統往往由數千個零元件所組成，要是在使用中突然壞了一個零件，輕則導致系統功能不能盡善盡美的發揮，重則造成整個系統喪失功能，產生不可預期的後果。
因此產品必須經得起各種環境的考驗，並要保證產品於正式生產後能安全可靠且經久耐用的在客戶手中使用，就必須在研究發展期間將可靠度設計於產品品質中，所以試驗的工作是不可少的，試驗是評估系統可靠度的一種方法，也是最重要的一個階段，利用過程中的各項資料及現象來評估可靠度相較於紙上談兵式的理論推導要準確許多，佐證資料越多，對所估計的可靠度信心也就越大，但不作試驗或沒有試驗到某些程度以上的試驗，並不代表產品系統不可靠，而是根本不知道產品可靠度的程度。
1.1振動試驗概述
振動測試的目的，在於實驗室中作一連串可控制的振動仿真，測試產品在壽命週期中，是否能承受運送或使用的振動環境的考驗，也能確定產品設計及功能的要求標準。
振動測試的精義在於確認產品的可靠度及提前將不良品在出廠前篩檢出來，並評估其不良品的失效分析以其成為一個高水準、高可靠度的產品。
舉凡貨物、商品在送達客戶途中，都必須經過不同的搬運過程才會送達用戶手中。
在此過程中將有不同狀態之振動產生，造成產品不同程度的損壞。
對於產品有任何的損壞都不是廠商及客戶所願意樂見，然而運送過程所發生的振動卻是難以避免的。
若一味地提高包裝成本，必將帶來不必要之浪費，反之脆弱的包裝卻造成產品的高成本，喪失其市場競爭力。
1.2衝擊試驗概述
衝擊試驗主要以仿真裝備及元件在使用與運輸過程中，可能遭遇的衝擊效應為主，並透過衝擊波於瞬間暫態能量交換，分析產品承受外界衝擊環境之能力，試驗之目的在於瞭解其機械結構弱點及特定功能之退化情形，屬於破壞性實驗的一種,有助於瞭解產品的結構強度及外觀抗衝擊、跌落等特性,若另實施產品破壞性試驗，更能有效預估產品的可靠度及監控生產線產品製造的一致性。
1.3落下試驗概述
包裝落下試驗是針對包裝完成的產品，試驗其包裝材的防振、包覆保護能力及產品本身的抗跌落程度是否足夠，屆以判斷相關的包裝設計、材料選擇及改善要點，包裝落下試驗有助於消費者採購包裝材料時，依據所接受之包裝落下試驗專案判斷是否已合乎己用，並將未來會遭遇的環境應力一併考慮其中，進而要求包裝材料之所需強度依據。
2.0試驗專案與試驗條件
本標準規定實施時，依規定類別施加各類不同振動模態於產品上，用以界定產品之可靠度價值及損壞邊界程度。
2.1試驗程式
（1）外觀檢驗：
A.測試件以實際製品或試製品為之，若採用試製品時其尺度、品質、構造及功能必須與製品同等為准。
B.外觀不得有變形、刮傷、鏽痕及污痕。
功能檢驗：
A.每件應至少測試一迴圈測試時間。
B.每一迴圈測試應包含測試程式及測試程式（testprogram）；各測試單元不得有功能不符及超過許可差量的狀況，並依序測試各按鈕、旋鈕、開關、指示燈及調整器的功能。
（3）取樣件數：
依據實際製品可提供之最大測試數量進行，或依下列參考值進行測試件取樣，並注意取樣件數分配需以平均並隨機落點於各產線、班別、人員等方式進行，避免因取樣技術誤差失去試驗結果參考價值。
（4）試驗條件規格審查：
依據規格書中所明定之試驗加速度、試驗嚴厲度、試驗時間、試驗軸向、夾治具的挾持方式…等相關條件進行審查，且須確認所使用之振動試驗設備是否足以達成該項試驗條件。
（5）前處理：
A.確認振動試驗設備功能及相關設定是否合乎標準。
B.備妥相關測試過程中所需之各項資料記錄設施。
取樣件數
1
2345
6
7
8
9
10
1112131415
試驗信賴水準﹪
50.0
70.779.384.087.0
89.0
90.5
91.7
92.5
93.3
93.894.394.895.195.4
取樣件數
16
17181920
21
22
23
24
25
2627282930
試驗信賴水準﹪
95.7
96.096.296.496.5
96.7
96.8
97.0
97.1
97.2
97.397.497.597.697.7
2.1.1軸向辨別
A.一般定義長邊為X軸向，較短邊為Y軸向，正常擺放上下為Z軸向。
2.1.2測試件擺放安置
A.固定壓杆之較長端應與振動方向同軸較為適當。
B.夾治具必須使用高剛性材料及構造，期能將能量毫無變化之下傳達於試件，通常可選用鋁材、硬質塑膠、硬質木材等。
C.為防止試件於試驗過程中跳起，採用固定壓板加以固定，壓板本身需加以妥善固定，以避免壓板本身重量施加於試件上。
圖2.......
2.1.3加速規正確填貼固定方式
A.加速規黏貼方向應與振動方向同軸，避免造成量測誤差。
B.應保持加速規端面與測試平臺或測試對象接觸面平貼。
C.訊號線應妥善填貼固定。
2.1.4振動試驗條件
A.正弦波試驗（SineWave）—研發、機構分析適用
頻率範圍
位移加速度
軸向
掃描速度次數時間
適用類別
執行狀態
10~500Hz
0.5~1.5g
X、Y、Z
1Oct/min.1sweep
一般
配合共振駐留試驗執行
共振頻率駐留
0.5~1.0g
X、Y、Z
15~60min/axis
一般
5~55~5Hz
0.38mm
X、Y、Z
7.5min/cycle15min/axis
電腦及相關週邊產品
2~200Hz
0.3g
X、Y、Z
1Oct/min＞30min/axis
筆記型電腦
10~500~10Hz
20mm/10g
Z
1Oct/min＞2hrs/axis
汽機車零組件
16.6/33.3/66.7Hz
4.4g
X、Y、Z
4hrs/axis
汽機車零組件
10~2000~10Hz
1.5mm/10g
X、Y、Z
1Oct/min＞2hrs/axis
電子零件
10~2000~10Hz
1.52mm/20g
X、Y、Z
20min/cycle12cycle
電子零件
B.隨機波試驗（RandomWave）—品保、產線部門適用
功率頻譜密度P.S.D
時間
軸向
適用類別
執行狀態
10Hz
40Hz
100Hz
200Hz
0.0001g2/Hz
0.01g2/Hz
0.01g2/Hz
0.001g2/Hz
30分鐘10分鐘10分鐘10分鐘
+Z–ZXY
路運、空運
ASTM
5Hz
17Hz
40Hz
80Hz
200Hz
0.01g2/Hz
0.01g2/Hz
0.001g2/Hz
0.001g2/Hz
0.00001g2/Hz
30分鐘
X、Y、Z
路運~0.5grms
1.25Hz
3Hz
17Hz
40Hz
80Hz
200Hz
0.00008g2/Hz
0.01g2/Hz
0.01g2/Hz
0.001g2/Hz
0.001g2/Hz
0.00001g2/Hz
30分鐘
X、Y、Z
卡車運輸~0.53grms
2Hz
10Hz
100Hz
300Hz
0.00025g2/Hz
0.01g2/Hz
0.01g2/Hz
0.00001g2/Hz
30分鐘
X、Y、Z
空運~1.0grms
5Hz
55Hz
100Hz
200Hz
0.0011g2/Hz
0.0011g2/Hz
0.0004g2/Hz
0.00001g2/Hz
30分鐘
X、Y、Z
鐵運~0.3grms
20Hz
80Hz
350Hz
2000Hz
+3dB/oct
0.04g2/Hz
0.04g2/Hz
-3dB/oct
10分鐘
X、Y、Z
軍用運輸~6.0grms
MIL-STDNAVMATP-9492
2.1.5衝擊試驗條件
A.半正弦波試驗（HalfSineWave）—外觀強度適用
B.高加速衝擊試驗
C.方波試驗（SquareWave）—結構強度適用
D.鋸齒波試驗（SawtoothWave）
加速度
作動時間
軸向
次數
適用類別
執行狀態
50g
11mS
±X、±Y、±Z
1~3次/軸
一般
100g
6mS
±X、±Y、±Z
1~3次/軸
一般
100g
<3mS
±X、±Y、±Z
1~3次/軸
一般
200g
<3mS
±X、±Y、±Z
1次/軸
電子零件
240g
2mS
±X、±Y、±Z
1次/軸
LCD
500g
1.0mS
±X、±Y、±Z
1次/軸
脆性材料
MIL-STD883
1500g
0.5mS
±X、±Y、±Z
1次/軸
脆性材料
MIL-STD883
3000g
0.3mS
±X、±Y、±Z
1次/軸
脆性材料
MIL-STD883
5000g
0.3mS
±X、±Y、±Z
1次/軸
脆性材料
MIL-STD883
8700g
0.3mS
±X、±Y、±Z
1次/軸
脆性材料
MIL-STD883
10000g
0.2mS
±X、±Y、±Z
1次/軸
脆性材料
MIL-STD883
20000g
0.2mS
±X、±Y、±Z
1次/軸
脆性材料
MIL-STD883
30000g
0.2mS
±X、±Y、±Z
1次/軸
脆性材料
MIL-STD883
加速度
作動時間
軸向
次數
適用類別
執行狀態
40g
166in/sec
±X、±Y、±Z
1~3次/軸
一般
50g
11mS
±X、±Y、±Z
1~3次/軸
一般
30~80g
1/共振頻率
±X、±Y、±Z
1~3次/軸
一般
產品破壞試驗
50g
266in/sec
±X、±Y、±Z
3次/軸
HP系列產品
加速度
作動時間
軸向
次數
適用類別
執行狀態
40~100g
6mS
±X、±Y、±Z
1~3次/軸
一般
2.1.6落下方式及順序要求
2.1.6.1產品已包裝專案
包裝接縫處
1
包裝箱接縫端之最脆弱角；2-3-5角
角
2
相鄰測試角之最短邊
菱
3
相鄰測試角之次長邊
菱
4
相鄰測試角之最長邊
菱
5
相鄰測試角之最小面
面
6
相對最小面
面
7
相鄰測試角之次小面
面
8
相對次小面
面
9
相鄰測試角之最大面
面
10
相對最大面
面
2.1.6.2產品未包裝專案：
1
下
面
2
左
面
3
上
面
4
右
面
5
前
面
6
後
面
2.1.7落下試驗條件
包裝試件重量
1A
2A
試驗要求
0.45kg~9.52kg
76.2cm
96.5cm
外觀無損壞、功能正常
9.53kg~18.59kg
61.0cm
81.3cm
外觀無損壞、功能正常
18.62kg~27.66kg
45.7cm
61.0cm
外觀無損壞、功能正常
27.67kg~45.36kg
30.5cm
50.8cm
外觀無損壞、功能正常
未包裝試件
1A
2A
試驗要求
行動電話
170cm
185cm
不斷電、功能正常
PDA
100cm
120cm
不斷電、功能正常
筆記型電腦
70cm
90cm
不斷電、功能正常
環境要求：
落下接觸地面一般以鋼材及水泥地面為主，接觸平面須平坦且大於試件最大尺寸，若有其他特殊環境要求時，須依實際需求設定地面材質及硬度要求，並詳載於試驗報告。
3.0試驗完成檢查項目
測試件外觀及其附件不得變形或受損。
（2）測試件內部構造不得變形、受損、或脫落。
（3）測試件必須符合其性能要求。
4.0試驗報告測試報告應包括下列各點：
（1）標題。
（2）實驗室名稱與地址。
（3）測試報告序號、日期、頁碼。
（4）測試件之描述、狀態及明確識別。
（5）測試結果。
（6）測試人員及報告簽署人員姓名、職務與簽名等識別。
（7）其他聲明。
（8）輔助資料如圖表、照片等。
5.0試驗室環境要求
二級（國家）實驗室環境要求ISO/IEC17025（1999）
5.2一般測試實驗室環境要求CNS
（1）標準試驗環境：
溫度20±2℃，相對濕度60%∼70%，大氣壓力960±100mbar。
（2）一般試驗環境：
溫度20±10℃，相對濕度45%∼85%，大氣壓力960±100mbar。
環境要項
需求條件
備註
溫度
23±2℃
相對濕度
50±10﹪RH
噪音
≦NC60
67dBA
含塵量
＞1.0μm之塵粒少於4×107/m3
粒徑不得大於50μm
電磁干擾
≦100μV/m
壓差
＞10Pa
罩度
≧800lx
振動量
＜0.25μm振幅（0.1Hz~30Hz）＜0.001g（30Hz~200Hz）
電壓穩壓率及諧波失真率
V.R.＜1﹪
失真度＜5﹪
接地電阻
直流接地電阻≦2Ω
交流接地電阻≦5Ω
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