電子產(chǎn)品抗振、抗沖擊性能需要測試那些項目？
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發(fā)布日期：2021-09-14
產(chǎn)品抗振、抗沖擊性能是體現產(chǎn)品品質(zhì)的重要評估途徑，產(chǎn)品的環(huán)境適應性和可靠性既是設計出來(lái)的，更是試驗出來(lái)的。設計奠定了產(chǎn)品固有的環(huán)境適應性和可靠性，而試驗則是完善設計、暴露生產(chǎn)工藝缺陷，評價(jià)考核產(chǎn)品各項性能是否符合合同要求必不可少的手段。
經(jīng)驗證明，約有70 %的設計缺陷是通過(guò)試驗找出來(lái)的，可見(jiàn)試驗是提高產(chǎn)品質(zhì)量的非常重要的手段。就中國國情而言，研制與生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制遠不如國外，最后的評價(jià)考核往往是把握產(chǎn)品環(huán)境適應性和可靠性最重要的關(guān)口。
產(chǎn)品抗振、抗沖擊性能的試驗屬于力學(xué)環(huán)境試驗范疇，按產(chǎn)品可能經(jīng)受到的各種力學(xué)環(huán)境及其特性，其試驗考核方法有:正弦振動(dòng)試驗、隨機振動(dòng)試驗、沖擊試驗、碰撞(顛振）試驗、強碰撞沖擊試驗、正弦拍頻振動(dòng)試驗、瞬態(tài)時(shí)間歷程與沖擊響應譜等。
需要進(jìn)行抗振、抗沖擊性設計的產(chǎn)品往往在全壽命期間會(huì )經(jīng)受到力學(xué)環(huán)境+氣候環(huán)境這一綜合環(huán)境的作用，需要進(jìn)行綜合環(huán)境的試驗與考核。目前，用于軍工產(chǎn)品的綜合環(huán)境試驗考核方法有:溫度/濕度/振動(dòng)三綜合試驗、溫度/溫度/振動(dòng)/低氣壓四綜合試驗、振動(dòng)/噪聲/振動(dòng)三綜合試驗箱；用于民用產(chǎn)品的綜合環(huán)境試驗考核方法有：溫度/振動(dòng)（正弦）綜合試驗、低溫/低氣壓/振動(dòng)（正弦）綜合試驗。在這些綜合試驗中用得最多、最廣泛的是溫度/濕度/振動(dòng)三綜合試驗。
正弦振動(dòng)試驗的目的是在試驗室內模擬產(chǎn)品在運輸、儲存、使用過(guò)程中所可能經(jīng)受到的正弦振動(dòng)及其影響。正弦振動(dòng)主要是由于飛機、車(chē)輛、船舶、空中飛行器和地面機械的旋轉、脈動(dòng)、振蕩等諸力所引起的。
正弦振動(dòng)試驗屬于“規定一種機械運動(dòng)” 的力學(xué)環(huán)境試驗方法，而這種機械運動(dòng)是以正弦曲線(xiàn)為基本運動(dòng)軌跡的。所以在正弦振動(dòng)試驗中，若知道過(guò)去的運動(dòng)狀態(tài)，就可以確定未來(lái)任何時(shí)刻運動(dòng)的各要素。從正弦振動(dòng)試驗的時(shí)間歷程可見(jiàn)，用頻率、幅值兩個(gè)參數可以完整描述正弦振動(dòng)試驗的基本運動(dòng)。正弦振動(dòng)試驗基本運動(dòng)時(shí)間歷程如圖1所示。正弦振動(dòng)試驗的能量存在于某一頻率上，而不是幅值對頻率的連續譜，如圖2所示。所以正弦振動(dòng)試驗的試驗條件(嚴酷等級)由頻率、振幅、試驗持續時(shí)間三個(gè)參數共同確定。
圖1（左）正弦振動(dòng)試驗基本運動(dòng)的時(shí)間歷程
圖2（右）正弦振動(dòng)能量譜圖
隨著(zhù)試驗技術(shù)的發(fā)展，隨機振動(dòng)的應用領(lǐng)域已越來(lái)越寬廣，特別在航空產(chǎn)品的振動(dòng)試驗方面更是如此，但由于種種原因，正弦振動(dòng)試驗在除航空產(chǎn)品的其他領(lǐng)域仍在廣泛地使用，其中包括對航天產(chǎn)品的試驗。另外，正弦振動(dòng)在查找樣品的危險頻率方面更是必不可少的。
振動(dòng)對產(chǎn)品影響
對結構的影響：這種影響主要是指變形、彎曲、產(chǎn)生裂紋、斷裂和造成部件之間的相互撞擊等。這種破壞又可分為由于振動(dòng)所引起的應力超過(guò)產(chǎn)品結構強度所能承受的極限而造成的破壞，以及長(cháng)時(shí)間的振動(dòng)（如107次以上應力循環(huán)的振動(dòng)）使產(chǎn)品發(fā)生疲勞而造成的破壞，這種破壞通常是不可逆的。
對工作性能的影響：這種影響主要是指振動(dòng)使運動(dòng)部件動(dòng)作不正常，接觸部件接觸不良，繼電器誤動(dòng)作，電子器件噪聲增大，分布參數變化，頻漂等，從而導致工作不正常、不穩定，甚至失靈等。 這種影響的嚴重程度往往取決于振動(dòng)量值的大小。因為在許多情況下，一旦振動(dòng)停止，工作就能恢復正常，此時(shí)這種破壞往往是可逆的。當振動(dòng)量級超過(guò)一定量級時(shí)，會(huì )使電子設備性能失效，失效是不可取的，這種破壞通常不屬于永久性的破壞。
對工藝性能的影響：這種影響主要是指螺釘松動(dòng)，連接件或焊點(diǎn)脫開(kāi)等。這種破壞通常在一個(gè)不太長(cháng)的振動(dòng)時(shí)間內（如半小時(shí)）就會(huì )出現。
上述的種種影響，特別是當產(chǎn)品的固有頻率和激勵頻率相等引起共振而導致響應幅值急劇增大時(shí)，會(huì )更迅速和更嚴重地發(fā)生。所以，正弦振動(dòng)試驗是用來(lái)確定產(chǎn)品能否經(jīng)受住預定的振動(dòng)條件，能否在預定的振動(dòng)條件下可靠地工作，性能不發(fā)生下降的一種行之有效的方法，也是確定產(chǎn)品環(huán)境適應性的有效方法之一。
實(shí)際上，產(chǎn)品所遇到的振動(dòng)在大多數情況下是隨機振動(dòng)，對這些隨機振動(dòng)，應用隨機振動(dòng)試驗方法進(jìn)行試驗更切合實(shí)際。但由于試驗技術(shù)是先由正弦后發(fā)展到隨機等歷史原因，至今還有許多標準一直沿用正弦振動(dòng)試驗。重要的是：正弦振動(dòng)還是用來(lái)研究產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)特性，以及確定電子設備環(huán)境適應性平臺量值的有效方法之一。所以正弦振動(dòng)試驗在力學(xué)環(huán)境試驗中仍是一個(gè)最重要的振動(dòng)試驗項目，也是一個(gè)很經(jīng)典的試驗方法。
產(chǎn)品在運輸和實(shí)際使用中所遇到的振動(dòng)，絕大多數是隨機振動(dòng)。例如，宇航員和導彈在發(fā)射和助推階段的振動(dòng)；車(chē)輛在不平坦的道路上行駛時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)；多變的海浪使船舶產(chǎn)生的振動(dòng)等，都屬于隨機振動(dòng)。因此，用隨機振動(dòng)試驗才能更真實(shí)反映產(chǎn)品的抗震性能。
在隨機振動(dòng)試驗中，由于振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)處于不規則的運動(dòng)狀態(tài)，永遠不會(huì )精確地重復，對其進(jìn)行一系列的測量，各次記錄都不一樣，所以沒(méi)有任何固定的周期。在任何確定的時(shí)刻，其振幅、頻率、相位都不能預先知道，因此就不可能用簡(jiǎn)單的周期函數和函數的組合來(lái)描述。圖3所示為典型的寬帶隨機振動(dòng)時(shí)間歷程。
圖3 典型的寬帶隨機振動(dòng)時(shí)間歷程
隨機振動(dòng)試驗
影響機理：與正弦振動(dòng)相比，隨機振動(dòng)的頻率域寬，而且有一個(gè)連續的頻譜，它能同時(shí)在所有頻率上對產(chǎn)品進(jìn)行激勵，各種頻率的相互作用遠比用正弦振動(dòng)僅對某些頻率或連續掃頻模擬上述振動(dòng)的影響更嚴酷、更真實(shí)、更有效。另外，用隨機振動(dòng)來(lái)研究產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)特性和結構的傳遞函數比用正弦振動(dòng)的方法更為簡(jiǎn)單和優(yōu)越。
失效模式：隨機振動(dòng)和正弦振動(dòng)一樣能造成導線(xiàn)摩擦、 緊固件松動(dòng)、活動(dòng)件卡死，從而破壞產(chǎn)品的連接、安裝和固定。當隨機振動(dòng)激勵造成的應力過(guò)大時(shí)，會(huì )使結構產(chǎn)生裂紋和斷裂，特別在共振狀態(tài)下更為顯著(zhù)。長(cháng)時(shí)間的隨機振動(dòng)，由于交變應力所產(chǎn)生的累積損傷，會(huì )使結構產(chǎn)生疲勞破壞。隨機振動(dòng)還會(huì )導致觸點(diǎn)接觸不良，帶電元件相互接觸或短路，焊點(diǎn)脫開(kāi)，導線(xiàn)斷頭，以及產(chǎn)生強電噪聲等，從而影響產(chǎn)品的正常工作，使產(chǎn)品性能下降、失靈甚至失效。
產(chǎn)品在使用和運輸過(guò)程中所經(jīng)受到的沖擊主要是由于車(chē)輛的緊急制動(dòng)和撞擊、飛機的空投和墜撞（緊急迫降）、炮火的發(fā)射、化學(xué)能和核能的爆炸、導彈和高性能武器的點(diǎn)火分離和再入等所產(chǎn)生的。沖擊是一種很復雜的物理過(guò)程， 與隨機振動(dòng)一樣，它具有連續的頻譜， 但又是一個(gè)瞬變過(guò)程，不具備穩態(tài)隨機的條件。產(chǎn)品受沖擊后，其機械系統的運動(dòng)狀態(tài)要發(fā)生突變并將產(chǎn)生瞬態(tài)沖擊響應。圖4所示是現場(chǎng)實(shí)測到的沖擊脈沖波形，圖5所示為一現場(chǎng)實(shí)測到的中等延續沖擊加速度響應時(shí)間歷程。
圖4 現場(chǎng)實(shí)測到的沖擊脈沖波形
圖5 中等延續沖擊加速度響應時(shí)間歷程
產(chǎn)品對機械沖擊環(huán)境的響應具有以下特征:高頻振蕩、短持續時(shí)間、明顯的初始上升時(shí)間和高量級的正負峰值。機械沖擊的峰值響應一般可用一個(gè)隨時(shí)間遞減的指數函數包絡(luò )。對于具有復雜多模態(tài)特性的裝備，其沖擊響應包括以下兩種頻率響應分量：施加在裝備上的外部激勵環(huán)境的強迫頻率響應分量和在激勵施加期間或之后裝備的固有頻率響應分量。
從物理概念上講，產(chǎn)品受沖擊（瞬態(tài)激勵）后所產(chǎn)生的沖擊響應的大小代表了產(chǎn)品實(shí)際所受到的沖擊強度。若產(chǎn)品的瞬時(shí)響應幅值超過(guò)產(chǎn)品本身的結構強度，則將導致產(chǎn)品破損?？梢?jiàn)產(chǎn)品受沖擊所產(chǎn)生的損壞，不同于累積損傷效應所造成的破壞，而屬于相對于產(chǎn)品結構強度的極限應力的峰值破壞。
沖擊試驗失效模式
1.零件之間摩擦力的增加或減少，或相互干擾而引起的裝備失效；
2.裝備絕緣強度變化，絕緣阻抗下降，磁場(chǎng)和靜電場(chǎng)強的變化；
3.裝備電路板故障、損壞和電連接器失效（有時(shí)裝備在沖擊作用下，可能使電路板上多余物遷移而導致短路）;
4.當裝備結構或非結構件過(guò)應力時(shí)，裝備產(chǎn)生永久性的機械變形；
5.當超過(guò)極限強度時(shí)，裝備的機械零件損壞；
6.材料的加速疲勞（低周疲勞）;
7.裝備潛在的壓電效應；
8.由于晶體、陶瓷、環(huán)氧樹(shù)脂或玻璃封裝破裂造成的裝備失效。
沖擊會(huì )對整個(gè)產(chǎn)品的結構和功能完好性產(chǎn)生有害影響。其程度一般隨沖擊的量級和持續時(shí)間的增減而改變。當沖擊持續時(shí)間與產(chǎn)品固有頻率一致或者輸入沖擊環(huán)境波形的主要頻率分量與產(chǎn)品的固有頻率一致時(shí)，會(huì )進(jìn)一步增大對產(chǎn)品結構和功能完好性的不利影響。這種機械沖擊一般限制在：頻率范圍不超過(guò)10 000 Hz，持續時(shí)間不長(cháng)于1.0 s。 在大多數情況下，產(chǎn)品的主要響應頻率不超過(guò)2 000 Hz，響應的持續時(shí)間小于0.1 s。
強碰撞沖擊試驗主要用來(lái)確定產(chǎn)品經(jīng)受非接觸性水下爆炸、空中爆炸、近距離脫靶炮火等沖擊影響的適應性和結構完整性。
艦載產(chǎn)品可能會(huì )經(jīng)受下列幾種形式的沖擊：艦裝各種火炮（包括導彈）單發(fā)和齊發(fā)所激起的局部沖擊，其中包括火炮炮口的沖擊波（又稱(chēng)氣浪沖擊）；敵方炮彈、導彈和空中武器在艦船上方附近爆炸所激起的沖擊；自投式敵方攻擊的水中兵器，如水雷、魚(yú)雷、深水炸彈在緊靠船體下方爆炸所激起的非接觸性水中爆炸沖擊。
上述這些沖擊有的直接作用在產(chǎn)品（包含減振器）上，有的通過(guò)船體本身結構的傳遞作用在產(chǎn)品上。通常，安裝在甲板、舷側板和上層建筑上的產(chǎn)品（包含減振器）易受到炮彈、炸彈、導彈等空中爆炸的沖擊，以及火炮發(fā)射的氣浪沖擊。安裝在船體內的產(chǎn)品易遭受到水中爆炸的沖擊。這些沖擊往往使產(chǎn)品的結構和性能受到很大的影響，甚至被破壞。
例如，1972年，我國掃雷艇在援越掃雷中，受到漏掃水雷的襲擊，雖然船體未漏水，但艇裝的各種電子設備被嚴重破壞，完全喪失了應有的功能?？梢?jiàn)上述這些沖擊對艦本體往往不是致命的，但對艦裝各種電子電工產(chǎn)品的破壞性卻相當大，特別是對艦裝各種電子設備的破壞性更嚴重。
隨著(zhù)艦裝各種電子電工產(chǎn)品越來(lái)越多， 越來(lái)越復雜，而且將越來(lái)越依賴(lài)它們的作用，因而對他們的使用可靠性要求越來(lái)越高。為了保證艦船電工產(chǎn)品的可靠使用，為了保證在海上航行時(shí)的生命財產(chǎn)的安全，特別對參加戰斗的艦船，為了保證不貽誤戰機，必須在試驗室內重現上述沖擊的影響，預先對產(chǎn)品（包含減振器）進(jìn)行考核。
圖6 輕量級強碰撞 （顛振）沖擊機示意圖；
圖7 中量級強碰撞 （顛振）沖擊機示意
水下爆炸、撞擊、近距高脫靶炮火、空中爆炸及戰場(chǎng)所遇爆炸的沖擊是十分復雜的，呈現瞬態(tài)振動(dòng)的形式，其沖擊持續時(shí)間遠比一般沖擊要長(cháng)得多，而且也很難用數學(xué)形式來(lái)描述它（由一種具有數學(xué)形式的沖擊來(lái)模擬它或模擬它對產(chǎn)品的影響）。
艦船產(chǎn)品一般都具有重量大、體積大的特點(diǎn)。若用規定脈沖波形的沖擊機進(jìn)行試驗，一方面模擬不出爆炸所產(chǎn)生的那種大加速度長(cháng)持續時(shí)間過(guò)程的復雜沖擊；另一方面，規定脈沖波形的方法與強碰撞沖擊臺相比易受負載（樣品）本身特性的影響。強碰撞沖擊臺就是針對受到劇烈的，但又不是毀滅性的爆炸所產(chǎn)生的沖擊影響而設計的，如圖6和圖7所示。近年來(lái)，由于國內強碰撞沖擊機少，無(wú)法定量測量和給出實(shí)際施加的應力曲線(xiàn)，目前用50 g、30 ms的半正弦沖擊來(lái)代替。
碰撞（艦船稱(chēng)顛振）和沖擊一樣，是一個(gè)非常復雜的物理過(guò)程，并且是隨機的，能在不同的時(shí)間周期上出現。從力學(xué)觀(guān)點(diǎn)來(lái)分析，它們都屬于同一類(lèi)問(wèn)題，都是由于外界激勵使系統的運動(dòng)發(fā)生突變、非穩態(tài)的變化。然而由于它們對產(chǎn)品所造成的物理失效不完全相同，為了在試驗室內模擬方便起見(jiàn)，在民用（商用）產(chǎn)品的環(huán)境試驗體系中才將其分成沖擊試驗和碰撞（顛振）試驗。
通常將峰值加速度較大，脈沖持續時(shí)間較短，很少重復出現，相對于產(chǎn)品結構強度來(lái)說(shuō)屬極限應力的定義為沖擊。將峰值加速度不大，脈沖持續時(shí)間較長(cháng)，不斷重復出現，相對于產(chǎn)品結構強度來(lái)說(shuō)是重復應力的定義為碰撞（顛振）?？梢?jiàn)碰撞（顛振）試驗驗主要是為了確定產(chǎn)品經(jīng)受重復碰撞（顛振）后所引起的累積損傷。目前碰撞 （顛振）試驗在艦船產(chǎn)品的考核中用得最多。
碰撞（顛振）試驗
碰撞（顛振）主要形式：
1.安裝在車(chē)輛上使用和通過(guò)車(chē)輛運輸的產(chǎn)品會(huì )經(jīng)受到由于路面不平、軌道的不連續、調車(chē)、掛接等所產(chǎn)生的碰撞；
2.安裝在艦船上使用和通過(guò)艦船運輸的產(chǎn)品，會(huì )經(jīng)受到波浪拍擊等所產(chǎn)生的顛振。
影響機理：由碰撞（顛振）所產(chǎn)生的重復應力會(huì )使螺紋連接和鉚接松動(dòng)，配合產(chǎn)生磨損，構件疲勞，產(chǎn)生裂紋，甚至斷裂。它還會(huì )造成脫焊，接觸不良，從而影響產(chǎn)品的電性能。
樣品及固定狀態(tài)：碰撞（顛振）試驗和沖擊、振動(dòng)等力學(xué)環(huán)境試驗一樣，主要針對非包裝樣品，以及在運輸中其包裝可以看做樣品本身一部分的裝置。 這些樣品在運載工具上是被固定使用的。當它們通過(guò)運輸工具運輸時(shí)，也是在牢靠狀態(tài)下進(jìn)行的。所以碰撞（顛振）試驗也和沖擊、振動(dòng)等力學(xué)環(huán)境試驗一樣是將樣品固定在試驗臺上進(jìn)行的。在試驗時(shí)，碰撞（顛振）脈沖的輸入點(diǎn)應是產(chǎn)品在現場(chǎng)使用時(shí)碰撞（顛振）應力的輸入點(diǎn)。對在運輸過(guò)程中，在運輸工具上不固定的產(chǎn)品，民用（商用）產(chǎn)品的環(huán)境試驗體系中用彈跳試驗進(jìn)行；軍用產(chǎn)品的環(huán)境試驗體系中用包裝試驗臺（不同于國內的運輸試驗臺）進(jìn)行。目前碰撞（顛振）試驗也和其他一些力學(xué)環(huán)境試驗一道用于包裝試驗，然而此時(shí)的碰撞（顛振）力是通過(guò)包裝箱再傳遞到被試祥品的，所以與本試驗是有一定區別的。
試驗：產(chǎn)品在實(shí)際運輸和使用中所經(jīng)受到的碰撞（顛振）激勵是十分復雜的。圖8所示是現場(chǎng)實(shí)測到的三種碰撞（顛振）脈沖波形。由上述的實(shí)際環(huán)境中的碰撞（顛振）脈沖波形可見(jiàn)，它們通常都是不能直接利用的，而且各次碰撞（顛振）脈沖波形之間的一致性很差。所以，要在試驗室內直接重現是困難的。即便上述這些波形能在試驗室內重現，要達到試驗標準中所要求的再現性也是非常困難的。碰撞（顛振）試驗也和沖擊試驗一樣，不是采用直接模擬實(shí)際環(huán)境中的碰撞（顛振）脈沖波進(jìn)行的，而是采用等效損傷的方法，即在試驗室內用經(jīng)過(guò)標準化后的具體有一定峰值加速度和脈沖持續時(shí)間的標稱(chēng)半正弦脈沖進(jìn)行。
圖8 實(shí)測到的快艇與波浪顛振（碰撞）脈沖波形
產(chǎn)品在運輸、儲存、使用過(guò)程中會(huì )經(jīng)受到地震、爆炸、顫振現象或機械振動(dòng)等所引起的短持續時(shí)間的脈沖振蕩力的作用，圖9中的振動(dòng)時(shí)間歷程曲線(xiàn)就是在殲擊機上實(shí)測到的。根據我國某單位對機載（殲擊機）、車(chē)載電子設備的安裝平臺振動(dòng)環(huán)境條件的實(shí)測和數據處理過(guò)程統計，這種波形占全部所測時(shí)間歷程數據的比例約為8 %~ 10 %。那些安裝在易受到隨機或多頻激勵的結構上的產(chǎn)品，在使用環(huán)境中，，在這種振動(dòng)的作用下，安裝基礎在其共振頻率上會(huì )產(chǎn)生一種正弦拍頻振動(dòng)響應，然后作為輸入傳遞到受此影響的產(chǎn)品上。這種振動(dòng)對產(chǎn)品的影響比一般的平穩隨機振動(dòng)和正弦振動(dòng)嚴酷。
圖9 殲擊機上實(shí)測到的的振動(dòng)時(shí)間歷程曲線(xiàn)
正弦拍頻振動(dòng)試驗方法提供了一種在試驗室內再現產(chǎn)品實(shí)際可能經(jīng)受到的或相似的影響，但并不完全需要再現實(shí)際環(huán)境的試驗方法。這種方法比平穩隨機振動(dòng)和正弦振動(dòng)更接近于實(shí)際環(huán)境的激勵，而產(chǎn)生的響應比連續正弦波產(chǎn)生的響應更寬闊。正弦拍頻是地震試驗的重要組成部分。
圖10 正弦拍頻振動(dòng)時(shí)間歷程圖
正弦拍頻是用一較低的正弦波調制的某一頻率的連續正弦波。一個(gè)正弦拍頻的持續時(shí)間為調制頻率的半個(gè)周期，如圖10 所示。用正弦拍頻振動(dòng)試驗方法進(jìn)行試驗時(shí)，樣品在固定頻率上用若干預定的正弦拍頻振動(dòng)激勵。這些固定試驗頻率可以是預定頻率，也可以是正弦振動(dòng)試驗響應檢查辨別出來(lái)的危險頻率。在每一獨立的正弦拍頻之間有一間歇，留給樣品一個(gè)自由響應的衰減時(shí)間。
產(chǎn)品在運輸、儲存、發(fā)射和使用期間，可能會(huì )經(jīng)常受到短持續時(shí)間的隨機形式的動(dòng)態(tài)應力作用，如地震、爆炸，以及在運載工具上使用或通過(guò)運輸工具運輸時(shí)產(chǎn)品產(chǎn)生這些應力，其特性是在沒(méi)有使樣品的振動(dòng)響應達到穩態(tài)條件時(shí)，即已消失，屬非平穩隨機振動(dòng)范疇。研究這種瞬態(tài)振動(dòng)產(chǎn)生的原因、對產(chǎn)品的影響機理及試驗室的模擬技術(shù)，進(jìn)而分析對電子產(chǎn)品的影響，以提高電子產(chǎn)品抗御這種非穩態(tài)振動(dòng)的能力，應作為我們今后開(kāi)展環(huán)境試驗設備和環(huán)境試驗技術(shù)研究的任務(wù)之一。
與其他方法相比，這種方法避免了過(guò)試驗的傾向。這是因為該方法能比較真實(shí)地重現產(chǎn)品實(shí)際所經(jīng)受到的響應，對由于采用太保守的試驗方法（這是當前在制定和確定經(jīng)典試驗方法的環(huán)境試驗條件時(shí)普遍存在的）而產(chǎn)生過(guò)應力或疲勞的可能性將大大減小。
典型瞬態(tài)振動(dòng)時(shí)間歷程的波形如圖11所示。在實(shí)測到的時(shí)間歷程信號中，往往有一定比例的類(lèi)似上述波形的時(shí)間歷程信號。 由于技術(shù)上的種種困難，目前對現場(chǎng)振動(dòng)實(shí)測信號的處理僅限于平穩隨機振動(dòng)，這類(lèi)信號在隨機信號的平穩性檢驗中都是被剔除的。然而在實(shí)際環(huán)境中是存在的，例如，火箭發(fā)射、殲擊機做各種特技(戰斗)動(dòng)作和挖掘機采石等過(guò)程中都會(huì )出現如圖11所示的振動(dòng)時(shí)間歷程。
圖11 典型瞬態(tài)振動(dòng)時(shí)間歷程波形
產(chǎn)品實(shí)際使用中往往會(huì )經(jīng)受到多種環(huán)境因素的同時(shí)作用，如高低溫、潮濕、低氣壓、鹽霧、霉菌、沙塵等影響。產(chǎn)品在實(shí)際使用所經(jīng)受到的環(huán)境應力，通常不是前面所敘述的單一的正弦振動(dòng)、單一的隨機振動(dòng)或單一的沖擊，而是多種環(huán)境應力的綜合作用。大量的事實(shí)證明，只有綜合試驗才能模擬產(chǎn)品在多數情況下所經(jīng)受到的多種環(huán)境因素的同時(shí)作用，才能更真實(shí)地反映產(chǎn)品現場(chǎng)使用中出現的失效模式。
綜合環(huán)境試驗的試驗條件是將各種環(huán)境條件（振動(dòng)、低溫、高溫、溫度變化速率、濕度等）的應力綜合在一起，盡量逼真地模擬產(chǎn)品在使用中所遇到的實(shí)際環(huán)境條件。溫度/濕度/振動(dòng)綜合試驗是當今國內外廣泛用于產(chǎn)品，特別是電子產(chǎn)品的可靠性試驗的一種方法。在國軍標GJB 889 200 和美軍標MIL-STD-781中，用溫度/濕度/振動(dòng)三綜合境試驗進(jìn)行可靠性鑒定試驗和可靠性驗收試驗，以評價(jià)產(chǎn)品的可靠性水平指標MTBE值。圖11所示是用于可靠性試驗的溫度/濕度/振動(dòng)的三綜合試驗的試驗剖面圖。
圖11 溫度/濕度/振動(dòng)三綜合試驗剖面圖
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