國家市場監督管理總局國家標準化管理委員會I Ⅲ V 1 1 1 24.1振動 24.2機械沖擊 4.3自由跌落 4.5碎石沖擊 5機械負荷代碼字母 附錄A(資料性)振動試驗曲線建立指南 A.2一般規定 A.3平均控制法 A.4確定動力系統振動特性和試驗持續時間的方法 A.5測定車身振動曲線和試驗時間的方法 24A.6對Basquin模型的解釋 29A.7循環次數的測量數據 附錄B(資料性)按設備安裝位置推薦的機械要求 Ⅲ 第4部分：氣候負荷 值由60改為600,原文件印刷錯誤； VV1GB/T2423.5環境試驗第2部分：試驗方法試驗Ea和導則：沖擊(GB/T2423.5—2019,IEC60068-2-27:2008,IDT)GB/T2423.7環境試驗第2部分：試驗方法試驗Ec:粗率操作造成的沖擊(主要用于設備型GB/T2423.22環境試驗第2部分：試驗方法試驗N:溫度變化(GB/T2423.22—2012,IEC60068-2-14:2009,IDT)GB/T2423.56環境試驗第2部分：試驗方法試驗Fh:寬帶隨機振動和導則(GB/T2423.56—GB/T2423.58電工電子產品環境試驗第2部分：試驗方法試驗Fi:振動混合模式(GB/T2423.58—2008,IEC60068-2-80:2005,IDGB/T28046.1道路車輛電氣及電子設備的環境條件和試驗第1部分：一般規定GB/T42284.1道路車輛電動汽車驅動系統用電氣及電子設備的環境條件和試驗第1部分：GB/T42284.4—2022道路車輛電動汽車驅動系統用電氣及電子設備的環ISO20567-1:2017色漆和清漆涂層耐碎石沖擊性的測定第1部分：多次沖擊試驗(Paintsandvarnishes—Determinationofstone-chipresistanceofcoatings24試驗和要求4.1振動按照電氣和電子設備在車上的應用情況規定了不同振動嚴酷度的試驗方法。供需雙方可根據特定規定的量級是得到車輛測量結果之前所能得到的最佳估計值，但不能代替車輛的測量值。規定的量級用于直接安裝在所定義的位置，使用支架安裝會提高或降低負荷。應根據試驗。對DUT進行振動試驗時應將樣品安裝在振動臺面上，將安裝方法記錄在報告中。正弦振動和正弦隨機振動的正弦部分掃頻速率為0.5oct/min。推薦的振動試驗用于避免使用過程中因疲勞引起的經協商可按照GB/T2423.56采用加權平均值控制方法。DUT在振動試驗期間按照GB/T2423.22和圖1通電運行疊加溫度循環條件，各溫度階段持續時間見表1。經協商可在恒溫條件下進行試驗。在整個DUT達到Tm后通電工作，見圖1,用盡可能短的時間檢查DUT的功能(使DUT的自產熱量最小)。在溫度達到室溫時開始進行長時間的通電工作。對試驗箱不允許進行輔助烘干。在試驗中應模擬機械應力和溫度變化應力同時作用，車輛振動應力可能與T或Tmm結合，例如系統/部件的塑料件經高溫變軟而不能承受當前加速度。應單獨測量確定DUT在T和T的保持時間，保證DUT整體在該溫度下的保持時間。在振動允許進行功能性的措施避免DUT在具有自熱效應的高溫工作中過熱。完整的溫度循環曲線應分別包括超過1h保溫時間的Tm和Tm,供需雙方應對完整的溫度循環曲線達成一致。3如果工作模式4.2在技術上不可行，可用工作模式3.2代替。對于電溫度t溫度變化速率、持續時間等條件，以上情況可檢驗動力系統上的DUT因受振動導致的故障和損壞。4GB/T42284.3—2022動力系統的振動可以分為3種類型： 由氣缸不平衡質量作用于連桿上產生的正弦振動動力系統的振動包括由曲軸轉動和發動機燃燒引起的正弦隨機振動和在粗振動。試驗時間應至少為一個溫度循環周期且DUT整體溫度在Tmx和Tm的保持時間符合要求。按照GB/T2423.58的要求進行混合模式振動試驗。a)正弦振動部分掃頻速率不大于0.5oct/min,DUT每個軸向的試驗時間為33h,正弦隨機振動中的正弦振動的試驗加速度與頻率應符合圖2和表2的規定。5- 注：功率譜密度(隨機振動)在100Hz~500Hz的正弦振動的頻率范圍內減小，在10Hz~100Hz的低頻范圍內由于路面粗糙產生的影響可忽略不計(見A.4.1.1)。1標引序號說明：633在低頻率10Hz～100Hz范圍內，需要考勞造成的損壞。DUT在正弦隨機振動試驗之后，按照GB/T2423.56進行隨機振動試驗。DUT每個變化應符合圖4和表4的規定。1733不應出現故障和損壞。在GB/T42284.1定義的工作模式3.2或工作模式4.2時，功能狀態應達到車身的振動是在粗糙路面行駛引起的隨機振動。本試驗引按照GB/T2423.56進行隨機振動試驗，DUT每個軸向的試驗持續時間為20h,三個軸向的加速度均方根(r.m.s)值應為13.3m/s2,功率譜密度隨頻率的變化應符合圖5和表5的規定。8Y/(m/s)2/HzY/(m/s)2/Hz1表5PSD與頻率不應出現故障和損壞。在GB/T42284.1定義的工作模式3.2或工作模式4.2時，功能狀態應達到電機的振動是粗糙路面行駛引起的隨機振動。本試驗引起的主要失效是由疲勞9坐標系的定義見表A.4。按照GB/T2423.56進行隨機振動試驗，DUT每個軸向的試驗持續時間為20h,三個軸向的加速度均方根值應為：——Y:20.5m/s2;——Z:36.2m/s2。功率譜密度隨頻率的變化應符合圖6和表6的規定。對于自由放置或不以特定方向安裝的部件(如逆變器),三個軸向的條件適用于初始位置定義的三個軸向。 ABCZ由供需雙方協商注：可參考GB/T2423.7—2018中5.2.3,依據DUT的質量，來確定合適的跌落高度。按照ISO20567-1:2017進行試驗。供需雙方協商確定使用ISO20567-1:2017中表2的嚴酷等級試驗1沖擊1沖擊2自由跌落A√ √B√一—√√C√一 √D √ √—√E√—√F √√√Z由供需雙方協商車輛坐標軸Z':豎直方向(垂直于地面方向)動力系統坐標軸X:曲軸方向Y:垂直于曲軸方向和活塞方向Z:活塞方向電機坐標軸Xp:車輛行駛方向(電機的驅動軸平行于地面)Yew:垂直于車輛行駛方向和豎直方向Zp:豎直方向(垂直于地面方向)表A.5振動試驗曲線建立—路面(即：比利時石塊，搓板、減速坎)—駕駛速度-≥fma的2.5倍fmax為評估的評估限制 — 發動機轉速增加快，就有可能檢測不到現個斜坡，發動機轉速1000r/min在1s內，4次掃頻超過了1Hz樣品溫度(樣品安裝地點和區域)述(特別是彈性懸吊點)峰值保持峰值保持和所有其他的范圍 對瞬態信號不加窗(峰值因子>6)關于速度/時間的r.m.s. 隨機部分)瀑布圖GB/T42284.3—2022表A.5振動試驗曲線建立(續)推薦的文件/參數用于建立曲線的方法和如：描述包括數據壓縮(平均或取包絡)在內的所有關鍵點—用于確定試驗持續時間的方法和過程說明將試驗應力和試驗時間用于相關場合的應力和工作壽命的假設和模型。如基于最嚴酷材料的M值M值=S/N曲線的梯度。當按照A.6調整試驗時間時，其值為5.A.4中所示的發動機速度分布計算?！^程和工程評價方法的—A.3平均控制法通常由于安裝剛度和動態響應的不同，安裝在車輛上與安裝在振動臺面上的DUT的頻率響應有考慮到DUT在振動夾具上的各個安裝點的運動是同向的，由于振動試驗夾具比在車輛上的安裝部位為避免過試驗，可以采用GB/T24推薦方式：平均控制信號=(3×激勵)+(1×DUT響應)。——安裝在DUT上的控制點信號在平均控制之外時，每個控制點信號均采用相同的因子進行應確保DUT“經過充分試驗”,試驗室里的應力應足夠大。(如通過A.4.1概述A.4.1.1振動曲線在GB/T28046.3—2011中，定義安裝在發動機上/內部件的振動條件時，不僅考慮了發動機的振一種新的順序試驗方法，由發動機高速行駛工況下覆蓋發動機振動的正況下覆蓋道路振動的隨機振動試驗組成(見圖A.1)。A.4.1.2試驗時間轉速(min-1)與發動機轉動引起的振動量級之間存在一定的關系。對于疲勞試驗，只需考慮最大的累計停留時間是汽車整體壽命要求的0.55%。根據以上結果，假設壽命為6000h,計算正弦隨機振動試驗中每個軸向的試驗時間為33h,即以40km/h的平均車速可行駛240000km。崎嶇的路面行駛時，振動的影響需要考慮?？紤]到粗糙路面的比例約為10%,隨機振動試驗時間為600h,即為壽命6000h的10%。然而，由于試驗時間過長，通過以圖A.2PHEV發動機速度分布表A.6發動機轉速分布的概率和時間%%時間h時間小計h0表A.6發動機轉速分布的概率和時間(續)%%時間h時間小計h1動力系統上的加速度量級通過在底盤測功機上以恒定速率增加發動機的轉速測量。圖A.3所示 A.4.2.2.3根據時間內實測數據(循環計數法)確定負荷分布兩個加速度量級為零的點之間有一個最大值。在每個加速度量級對測量時間內最大值的個數進行計數。這種計數方法的結果給出了每個加速度量級半周期數值，即從時間內實測數據中得到的負荷分布。試驗時間負荷分布通過使用每個加速度量級的系數(試驗時間/測量時間)計算。(例如，4.4h×汽車壽命負荷分布通過使用每個加速度量級的系數(汽車壽命×粗糙道路的百分比/測量時間)計這種簡單的方法僅適用于一種占主導位置的DUT共振模式。其他情況下，時間信號應在計數開始前準備好。例如，分別對DUT的每一個薄弱點進行過濾，如通過階梯應力試驗來發現薄弱點。圖A.4負荷分配的計算方法A.4.2.2.4分析各加速量級和發動機轉速的循環次數采用循環計數法(見A.4.2.2.3),根據前一步的測量數據，分析各加速度量級和各發動機轉速下的振動循環數，以0.05倍標稱轉速為一級，并將加速度量級被分為不同級別，得到各量級循環數見表A.15,循環數分布見圖A.5。GB/T422圖A.5循環個數的分布 —底盤測功機測得的循環次數：23次(見表A.15); 上面的計算中標稱轉速轉速分布分為19級。表A.15中的數量為24級，但本次測量從0到0.15的4個級別沒有循環，其余20級在底盤測功機上測量0.2倍標稱轉速和1.15倍標稱轉速的起止數據不完整。因此，使用19級而不是20級來計算。雖然省略了加速度小的低速范圍影響不大。環數為105089)。S,=n;/Nn;——施加在加速度量級為a,的循環數，N加速度量級為a;時出現故障(疲勞壽命)的循環次數；GB/T422i——加速度量級后綴。S?——停車至0.9nncm速度范圍內的損傷；如果S?遠大于S?,即S?/S?的比值足夠大，說明疲勞壽命損傷主要來源于高速范圍。具體計算方a)選擇斜率為k、疲勞循環次數為Np的S/N模型(見表A.12);b)設定疲勞極限ap(見圖A.6);c)計算在a;時到故障點N?的循環次數；d)計算在a;時S,=n;/N?;e)計算總數S=ZS,;f)重復從b)到e)的步驟，改變ap使S=1,或盡g)計算S?,S?和S?/S?在指定的ap下的值。 =3.5,即2k-1=6;——Np=2000000,——ap=270當規定S=1時，——S?=0.0792,——S?=0.933,——S=S?+S?=1.01表A.7累積損害間的對比限制循環累積損害GB/T42284.3—2022限制循環累積損害A.5.1.1振動曲線路面的百分比降低到50%。本文件使用的數據來自GB/T28046.3—2011中的ECU,同樣的方法也適用于本文件所涵蓋的●(試驗時間/試驗期間的測量時間);所選譜密度與4.1.2.2.2.2規定的略有不同。 循環數n?加速度量級a;循環數n,an總計注：Np=2000000;k=3.5;2k-1=6.其中部分模型與實際情況相差較多，其他的則更為接近實際情況。假設1型是比較接近實際情況。即使沒有與實際情況接近的模型，對兩種圖A.6為所選實例負荷分布及對應的S/N圖(一個模型)。圖A.6疲勞損傷S、疲勞極限ap、疲勞循環次數Np見A.4.2.2.5。驗證結果見表A.12,將路面粗糙比重從90%減少到50%,將隨機振動試驗時間改為4.4h(=8h×50%/90%),隨機振動試驗比實測工況更為嚴酷。GB/T42284.3—2022k4.4h隨機振動試驗計算的疲勞等級(12個“S/N模型”)3000h劣質道路行駛必需的疲勞等級(12個“S/N模型”)比較575757A.6對Basquin模型的解釋A.6.1范圍當由于夾具和/或DUT太重而不能達到試驗條件的全部量級時，可通過調整振動負荷與試驗時間A.6.2概述由振動應力引起的典型失效形式為疲勞損壞。疲勞時間與振動強度量級的關系可用式(A.1)W?——振動加速度量級1;W?——振動加速度量級2;T耐久試驗時間1;T?——耐久試驗時間2;m——加速度系數。根據材料的不同，m有不同的數值(通常為3～9),隨機振動下金屬的疲勞數值一般為m=4,但是A.6.3計算實例1圖A.7加速度與頻率的原始PSD表A.13PSD值與頻率例如，使用公式(A.1)時，曲線的RMS量級將降低50%(見圖A.8和表A.14)。T?=22×(96.6/48.3)?=7041圖A.8加速度隨頻率計算得的PSD底盤測功機測量的循環數見表A.15,實際工況循環數見表A.16。表A.15底盤測功機測量的循環數分布加速度量級/(m/s2)0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000006000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000020000000000030000000000000000000008000000000280000000300000800013900000500179023539表A.15底盤測功機測量的循環數(續)分布加速度量級/(m/s2)000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000040000000000000090000000000000000000000000000200000000000000000000000000200000000000000000000000071000000000040000000000000000000081000