Вибрационные испытания моделируют напряжение и износ изделия за весь срок его службы в коротком временном периоде и позволяют обнаруживать скрытые дефекты его конструкции.
Мы хотим быть уверенными в том, что наши изделия выдерживают удары и напряжение на протяжении всего срока их службы. Например,
мобильный телефон должен успешно переносить тряску в рюкзаке и несколько падений на пол. Если он не выдерживает повседневную эксплуатацию, то производитель несет большие расходы на его гарантийный ремонт, репутация бренда попадает под угрозу, а покупатели задумываются о приобретении телефона другой марки.
Спутник должен выдерживать мощные вибрации при выходе в космос — в противном случае инвестиции в его разработку и конструирование оказываются под угрозой.
Для того, чтобы покупатели имели дело с исправными и полнофункциональными изделиями, важно, чтобы они выдерживали транспортировку от упаковочного цеха завода до адресата.
Разработчики должны заботиться о способности своих изделий не только выдерживать кратковременные воздействия физических сил, но и сохранять присущие их марке надежность и качество в течение длительного времени. Соответствие изделия требованиям проверяется с помощью многочисленных имитаций при его разработке, однако этого недостаточно: необходимо проверять результаты имитации и демонстрировать прочность изделия покупателям с помощью физических испытаний прототипа и готового изделия.
Проверка надежности продукта
Благодаря вибрационным испытаниям производители могут создавать качественные, надежные и прочные готовые изделия и их компоненты. При проведении вибрационных испытаний в конструкциях изделий обнаруживаются слабые места, которые могли бы проявиться только при их транспортировке, развертывании и эксплуатации (например, при ударе защитного кожуха об землю). Некоторые из этих испытаний, например, испытания на жужжание, скрип и дребезжание или испытания внутренней отделки салона, также позволяют обнаруживать усиление нежелательного шума. В ходе виброиспытаний на воздействие окружающей среды (таких как ускоренные испытания на долговечность и ускоренные отбраковочные испытания) необходимо использовать климатические камеры для учета растягивающего напряжения при моментальном нагреве и охлаждении. Как правило, таким испытаниям подвергаются промышленные и электронные компоненты и изделия, а также медицинское и военное оборудование.
Профили вибрационных испытаний
Как создаются профили вибрационных испытаний? Клиенты, конечные пользователи и производители, которые интегрируют компонент в узел, часто самостоятельно определяют характеристики и процедуры проведения вибрационных испытаний. Как правило, они принимают решения на основе опыта и знаний о том, какие конструкции эффективны, а какие — нет. Вибрационное испытание обеспечивает четко структурированный подход к определению видов поломок и дефектов, вызываемых вибрацией.
Проведение испытаний в соответствии со стандартами
Многочисленные профили виброиспытаний определены в стандартах, которые разрабатываются на протяжении многих лет. Количество этих стандартов велико, и многие из них применимы к конкретным приложениям и изделиям — например, DIN, ISO, BS, MIL, IEC и ASTM. Проведение испытаний в соответствии со стандартами особенно часто практикуется в аэрокосмической и оборонной отраслях. К таким стандартам относятся MIL-STD-810, NATO STANAGs и AS/EN9100.
Выбор системы
Ваша система должна подходить для проведения испытаний: принимать необходимые типы вибраций и выдерживать силы, возникающие при испытаниях конкретных полезных нагрузок. Важнее всего, чтобы система самостоятельно следила за уровнями вибрации, поскольку испытываемый объект не должен подвергаться избыточному напряжению.
Существует множество способов настроить систему в соответствии с требованиями к проведению испытаний. В настоящем документе перечислены распространенные виды вибрационных испытаний и наши рекомендации по системам для их проведения. Существует множество альтернативных способов настройки систем для проведения конкретных видов испытаний; если представленные рекомендации не удовлетворяют вашим требованиям, то изучите раздел, посвященный системам для вибрационных испытаний, или свяжитесь с нами для получения консультации.Испытание на долговечность позволяет производителям оценивать срок эксплуатации изделий и их компонентов в нормальных условиях.
Для проверки устойчивости изделий, компонентов и подсистем к падениям, наведенным ударам и пироударам они подвергаются испытаниям на гидравлический удар, испытаниям на падение и/или динамическим испытаниям.
При испытаниях упаковки и транспортировочных испытаниях имитируется доставка изделия от упаковочного цеха завода до покупателя.
При отбраковочных климатических испытаниях (которые также часто называют термостатируемыми или вибротермическими) изделия подвергаются воздействию высоких и низких температур либо их периодическому колебанию одновременно с вибрацией.
При квалификационных и приемочных испытаниях проверяется пригодность конструкции оборудования для выполнения конкретной задачи – от сборки и транспортировки до запуска и эксплуатации.
Спрос на качественные и надежные автомобили вынуждает автопроизводителей во всем мире тщательно испытывать автомобили на наличие раздражающих шумов.