产品的环境适应性设计范本

产品的环境适应性设计一个产品要成为被广大消费者所接受的商品，一个产品要成为一种招之既来、来之能战、战之能胜的武器，除了它的功能和性能外，就是它对环境的适应性和使用的可靠性。任何产品都处于一定的环境之中，在一定的环境条件下使用、运输和贮存。因此都逃脱不了这些环境的影响。特别恶劣环境条件下工作的产品更是如此。产品环境适应性水平高低的源头是环境适应性设计，因此要研制出一个环境适应性好的产品，首先抓的是环境适应性设计，设计奠定了产品的固有环境适应性。1、环境适应性的设计步骤⑴、明确产品的平台环境条件当前产品的环境适应性设计基本上以标准中的考核条件为设计依据的，其目的是交付，结果是使用中仍然故障不断，究其原因，其中最重要的是：产品实际所经受到的环境条件并不是标准中给出的环境条件（即标准中的试验条件或试验严酷等级） 。所以当前国外的最新标准，对整机已不规定具体的试验条件（即试验严酷等级），只给出自然或诱发环境条件的参考量值。可见，作为环境适应性的设计的第一步首先要弄清产品的平台环境条件，特别是大型系统工程，各分系统、子系统、设备、分机所经受到的环境条件又不同于整个系统所经受到的环境条件。⑵、确定产品寿命期的环境剖面一个产品从出厂到报废，除使用过程中的平台环境条件外，还要经受到运输和贮存环境条件；另外还涉及到经受各种环境因素的概率，所谓环境剖面就是产品全寿命期所遇到的各种环境因素及其出现概率。可见作为环境适应性设计的第二步，应知道产品全寿命期的环境剖面，并以此作为设计依据。⑶、制订环境适应性设计准则一个产品通常有许多分机组成，特别是大型系统工程，会更有许多分系统、子系统、设备单元组成，因此要搞好环境适应性设计，必须制定能保证产品环境适应性的统一设计准则，让每一设计师进行环境适应性设计时有统一的依据。环境适应性设计准则应采用先进的、成熟的材料、工艺、结构等，并且有好的费效比。⑷、环境适应性设计评审环境适应性设计评审是对环境适应性设计输入进行的全面、系统审查，从中发现环境适应性设计中的薄弱环节、提出改进意见、完善设计降低设计风险。⑸、环境适应性设计输入验证一个产品完成了环境适应性设计输入后，如果这种设计没有以前试验结果报告证实是可行的，则应进行设计验证试验来证明可行的。2、环境适应性的设计原则进行环境适应性设计时，可按下列原则进行：⑴、减缓影响产品的环境应力、增强产品自身耐环境应力的能力环境适应性设计首先应综合考虑所设计产品可能经受到的各种环境因素及其应力，采用减缓环境应力的措施、增强自身耐环境应力的能力，即用有效的防护设计、材料、工艺等来达到所设计产品的环境适应性要求。⑵、逐级明确防护对象和防护等级。按从大到小的顺序，即从系统、整机、单元、零部件、模块、元器件到材料逐级明确防护对象和防护等级。⑶、建立有效、合理的防护体系。环境适应性设计应从多方面入手：采用合理的结构设计，正确选择材料，严格进行计算并确定使用应力，选用稳定的加工、装联工艺，建立有效、合理的防护体系。⑷、综合考虑环境因素的不良影响一种环境因素可能产生多种不良影响；一种不良影响往往是多种环境因素协同作用的结果，设计时应予以综合考虑。3、耐高低温设计为提高电子产品的耐高低温性能，其耐高低温设计应列入电子产品总体方案设计范畴。电子产品的耐高低温设计应从下列三方面进行：、采用合理的结构合理的结构是电子产品耐高低温最为重要的保证。⑴、电子产品的结构应综合考虑机箱的功率密度、总功耗、热源分布、热敏感性、热环境等因素，以此来确定电子产品最佳的冷却方法。⑵、电子元器件、模块的最大结温的减额准则应符合有关规定；单个电子器件（如集成器件、分立式半导体器件、大功率器件）应根据温升限值，设置散热器或独立的冷却装置；热敏器件的安置应远离热源；对关键器件、模块的冷却装置应采取冗余设计；互连用的导线、线缆、器材等应考虑温度引起的膨胀、收缩造成的故障。⑶、对于印制板组件：其板上的功率器件，应采取有效的措施降低器件与散热器界面的接触电阻；带导热条的印制板，其夹紧装置、导轨及机箱（或插箱）壁之间应保证有足够的压力和接触面积；采用空气自然对流冷却的印制板，其板之间的间距、板上的最高元器件与插箱壁之间的间距应符合有关规定。⑷、应根据机箱的热耗量和内部阻力的情况，选择合适的通风机，设计合理的空气流通通道，保证需要冷却的各个部位得到其所需的风量，冷却空气应首先流经对热敏感的器件；冷却空气的进口与出口位置应相互错开，不得形成气流短路或开路。⑸、对于机箱中的各个部分，其单元热量分布均匀时，可采用抽风冷却，非均匀热源采用鼓风冷却。对于热耗量大的密封式机箱，应采用多种冷却系统，其冷却通道应专门设计。、正确地选择材料⑴、尽量选择对温度变化不敏感的材料，采用经优选、认证或经多年实践证明可靠的金属和非金属材料。⑵、选择的材料在温度变化范围内，不应发生机械故障或破坏完整性，如机件变形、破裂、强度降低等级、材料发硬变脆、局部尺寸改变等。⑶、选择膨胀系数不一的材料时，应确定其在温度变化范围内不粘结或相互咬死。⑷、选择的润滑剂，应在温度变化范围内能保证其粘度、流动性稳定。、采用稳定的加工、装联工艺⑴、应在高标准的制造和装配环境下进行电子产品的加工、装联。⑵）、对于电子产品机箱内各个组件，应采取合适的热安装技术；而对于印制板组件，其板上的电子元器件同样应采取正确的热安装技术。⑶、应采用新型的、经验证的或典型的、可靠的天线、机箱及印制板涂装工艺、金属电镀工艺等，以确保其工艺涂镀层在温度变化范围内不出现不符合标准的保护性及装饰性评价。4、防潮设计、结构设计在不影响设备性能的前提下，应尽可能采用气密密封机箱。、防潮处理⑴、憎水处理通过一定的工艺处理，降低产品的吸水性或改变其亲水性，如用硅有机化合物蒸气处理，可提高产品的憎水能力。⑵、浸渍处理用高强度与绝缘性能好的涂料填充某些绝缘材料、各种线圈中的空隙、小孔、毛细管等。浸渍处理除可以防潮外，还可以提高纤维绝缘材料的击穿强度、热稳定性、化学稳定性以及提高元器件的机械强度等。⑶、灌封用环氧树脂、蜡、沥青、油、不饱和聚酯树脂、硅橡胶等有机绝缘材料加热熔化后，注入元器件本身或元器件与外壳间的空间或引线的空隙，冷却后自行固化封闭。所使用的材料应保证其耐霉性。⑷、密封装置对零部件、模块等采用密封装置，密封分塑料封装和金属封装两种：•塑料封装：塑料封装是把零件直接置于注塑模具中与塑料制成一体。•金属封装：金属封装是把零件置于不透气的密封盒中，有的还可在盒内注入气体或液体。⑸、表面涂覆用有机绝缘漆涂覆材料表面，提高防潮性能。⑹、使用防潮剂在设备内部放置防潮剂，并定期更换。、材料选择应尽量选用防潮性能好的材料，如铸铁、铸钢、不锈钢、钛合金钢、铝合金等金属材料以及环氧型、聚酯型、有机硅型、聚酰亚胺型等绝缘防护材料等。、防潮包装为防止设备在贮存、运输过程中受潮，应采取防潮包装，并符合 GB5048的规定。5、防生物侵害设计、结构设计⑴、在不影响设备性能的前提下，应采用气密式外壳结构，内部空气应干燥清洁，相对湿度小于60%；⑵、对于气密式设备，其内部可填充干燥清洁的惰性气体，相对湿度应小于 60%；⑶、气密性外壳的技术要求和检验应符合国家标准与产品规范的有关规定。、材料选择⑴、应选用耐霉性材料。常用耐霉性材料见表 1；⑵、金属、陶瓷、石棉等材料不利于霉菌生长，但应经适当的表面处理，以防止其表面污染上霉菌的营养物质；⑶、高分子材料（如塑料、合成橡胶、胶粘剂、涂料等）中的填料、增塑剂的选择，应尽量选用防霉的无机填料及其它耐霉助剂；⑷、热固性塑料应完全固化，以提高其防霉性；⑸、非耐霉材料如天然纤维材料及其制品应尽量避免使用，若难以避免，则必须经过防霉处理之后才能使用。表1常用耐霉性材料序号材料名称

当使用的材料和元器件等耐霉性达不到要求时，必须作防霉处理。⑴、对非耐霉材料（如塑料、橡胶、涂料、胶粘剂等） ，可在材料的生产工艺过程中直接加入防霉剂；⑵、对由非耐霉材料制成的零部件、元器件，可浸涂、刷涂防霉剂溶液或防霉涂料；⑶、所使用的防霉剂必须满足下列要求：高效、广谱；低毒、安全；性能稳定，便于操作对设备的性能无不良影响。⑷、应根据防霉处理的材料种类、使用环境、要求防霉的时间长短以及主要的霉菌种类等因素，选用合适的防霉剂。常用防霉剂见表表2常用防霉剂序号防霉剂名称应用范围1水杨酰苯胺适用于棉、毛织品、塑料、橡胶、油漆、软木等的防霉2SF501适用于光学仪器、玻璃零件及各种工业产品密封包装的防霉3TBZ适用于漆膜等多种物品的防霉4百菌清适用于漆膜等多种物品的防霉5多菌灵适用于漆膜等多种物品的防霉、包装■防霉为防止设备在贮存、运输过程中长霉，应采取防霉包装。⑴、霉菌对设备性能有影响或外观要求较高的设备，应采用密封包装，方法包括：抽真空置换惰性气体密封包装、干燥空气封存包装、除氧封存包装、使用挥发性防霉剂密封包装；⑵、经有效防霉处理的设备，可采用非密封包装，但应先外包防霉纸，然后再包装；⑶、长霉敏感性较低的设备，亦可采用非密封包装，并应在包装箱上开通风窗，以防止和减小由于温度升降在设备上产生凝露。⑷、防霉包装的技术要求和检测应符合 GB4768的规定。、防昆虫及其它有害动物的设计要求对于暴露在昆虫及其它有害动物活动地区并受到其危害的设备，应采取防护措施。⑴、防护网罩可在设备的周围和外壳孔洞部位设置金属网罩，防止昆虫和其它有害动物进入。网孔大小应视防护的具体要求而定；⑵、密封外壳密封外壳可用于防止昆虫及其它有害动物进入；⑶、生物杀灭剂和驱赶（除）剂（器）不能采用密封外壳和防护网罩的设备，应定期使用生物杀灭剂（如杀虫剂、杀鼠剂等） 。对防霉处理的规定也适用于生物杀灭剂。6、防腐蚀设计电子设备防腐蚀设计的基本要求是应根据产品的使用地区和安装平台的不同而不同：例如机载电子设备在有盐雾的大气环境中应能完全正常地工作，其外观评价满足保护性和装饰性的有关要求。为了提高电子设备环境适应能力，必须采用有效的防腐蚀设计。在设备总体设计阶段，必须同步编制防腐蚀设计大纲，并在设计，制造、贮存、运输、使用等各个阶段予以实施。电子设备具体的防腐蚀设计主要从下列三个方面进行：、结构设计⑴、一般要求采用密封式结构。密封设计优先顺序为：模块单元进行单独密封；插箱、分机局部密封；机箱或插箱整体密封。进行气密式设计时，容器应采用永久性熔焊气密结构，局部采用密封圈密封，密封圈应选用永久变形小的硅橡胶“0”型圈。⑵、对于大容积的构件（如天线箱体、天线罩、高频箱等） ，应尽量避免气密式设计。⑶、外壳顶部不允许采用凹陷结构,避免积水导致腐蚀 ；外壳结构应优选无缝隙结构，在采用其它结构时，要确保其密封性和电接触性能；外壳与开关、电缆插头座等部件的连接部位应采取密封措施。⑷、减少积水积污的间隙、死角和空间，易积水的部位应设置足够的排水孔。将内腔和盲孔设计成通孔，便于排水和排除湿气。⑸、避免采用不同类型金属接触，以防电偶腐蚀。必需由两种金属接触时，应选用电位接近的金属。不同金属组成的构件，应设计为阳极面积大于阴极面积，并采用下列一种或几种防护措施： 1〉选用与两者都允许接触的金属或镀层进行调整过渡； 2〉活动部位涂润滑油，不活动部位涂漆； 3〉用惰性材料绝缘； 4〉密封。⑹、在贮存或运输过程中，应保证可靠的包装形式和包装材料，提出贮存和运输的安全防护要求。、材料选择正确地选择材料，是电子设备防腐蚀设计的必要保证。在材料选择时，应选用经过鉴定、认证并经过实际使用可靠的金属和非金属材料，不得使用未经入库检验的材料。非标准件及材料的选用必须经订购方认可和质检方鉴定。⑴、在容易产生腐蚀和不容易维护的部位（如天线、管系等设备），应优选钛合金、不锈钢等高耐蚀性能材料。⑵、选择腐蚀倾向小的材料。⑶、选择杂质含量低的材料：金属材料中杂质的存在，直接影响其抗均匀腐蚀、应力腐蚀的能力，其中高强度钢、铝合金、镁合金等材料的这种倾向尤为严重。⑷、不同金属材料相互接触时，选用电化偶相容材料，在腐蚀介质中的电偶最大电位差不得超过。⑸、密封机箱中不得采用具有腐蚀气氛源（如ABS、聚氯乙烯、酚醛等）的有机材料。⑹、印制板应优选高绝缘、耐燃、无毒、不易变形、刚度高的环氧玻璃布覆铜板（如FR—4型）。⑺、避免使用放气剧烈的材料如聚乙烯、多硫化合物、酚基塑料、纸、木材等；避免使用不相容的材料，如铜、锰与橡胶、纸与铜或银等。、加工与装联工艺电子设备在制造过程中，若成型、机械加工、焊接、热处理等工序条件选择不当，则会使材料产生不同类型的腐蚀倾向，导致设备在使用时由于腐蚀而引起性能失效。因此采用稳定的加工、装联工艺，是设备耐腐蚀的重要保证。⑴、一般拉伸强度大于1960Mpa（200kg/mm2）的高强度钢抗应力腐蚀的性能、疲劳强度和断裂韧性都比较低。采用真空冶炼、真空重熔、多向锻造、真空热处理、喷丸、闪光焊和电子束焊等工艺可改善高强度钢的性能。⑵、机械加工板材和挤压件所有关键表面，即经最后机械加工和热处理后易影响的部位，应进行喷丸或别的方法使其处于无应力状态。⑶、采用冲击或热压配合、螺栓紧固、装配等，都可能在零件上表面产生残余应力，应采用提高成形精度、合理引入衬垫加以控制。在成形、加工、热处理、表面处理等工序中，都会带来残余应力，应进行应力消除热处理、喷丸、滚轧等方法消除残余拉应力或使其产生压应力，以减少应力腐蚀开裂或轻氢脆。⑷、滚轧、热处理、高温成形的钛合金，表面需进行机械加工、化学铣切或酸洗，以消除材料在高温下形成的污染层。7、防尘、防雨和防太阳辐射设计⑴、电子设备的天线罩体和外部装置会受到砂尘、雨、太阳辐射的影响。⑵、天线罩体和外部设备应避免形状过于复杂，结构应简单、光滑且合理。⑶、在结构设计中，天线罩体和外部设备外壳除满足其它要求外，应具备足够的刚度和强度，以承受气流冲击和雨水、冰雹、砂尘的侵蚀。⑷、如果可行，天线罩体和外部装置外壳应优先采用尘密和水密式设计，以防砂尘和雨水渗入。由此带来的散热、凝露、除湿等问题应有效地加以解决。⑸、天线罩体和外部设备应避免水和砂尘的积聚，尽量消除缝隙结构。⑹、太阳辐射导致的热效应和雨水可能带来的温度冲击效应，应在热设计中予以充分考虑。⑺、如果天线罩体和外部设备需要有机涂覆层，则必须选用经过实用或试验验证过的涂覆材料与涂装工艺。涂覆层应具备防砂尘、雨水侵蚀的能力；应具备良好的耐热氧老化的能力和防太阳辐射引起的光老化的能力。⑻）、应考虑到天线罩体和外部设备外壳密封一旦失效后可能导致的紧急情况，并采用相应的失效防护设计。8、抗振动与抗冲击设计、基本要求电子设备的抗振动与抗冲击要求主要是指安装平台给它的振动输入，例如机载设备的振动与冲击要求是指载机在起飞、降落、空中飞行过程中机舱底板（电子设备安装处）上的振动与冲击的响应和量值。⑴、振动强度设计要求由于环境适应性考虑的是极限环境，所以振动强度设计要求考虑的是极限振动环境条件，通常考虑的是三个方向上的最大值作为任何一个方向上的设计要求。⑵、抗振性能和疲劳设计要求抗振性能和疲劳设计要求是指经常施加在样品上的振动应力。同时还有一个在长期的空中振动下，任务电子系统不能产生疲劳的问题。满足上述要求的不应是最大包络量值，而应是平均值包络量值（为了加大安全系统，也可采用平均值 +16的量值）。⑶、冲击强度设计要求就抗冲击设计来说，通常给出的是冲击脉冲波形或冲击响应谱。下图为冲击脉冲波形及其相应的冲击响应谱。、设计准则⑴、以垂向振动作为设计要求振动一般发生在相互垂直的三个方向上，而且通常是垂向的振动最大，因此可以简化成以垂向振动作为相互垂直三个方向上任一方向上的振动设计要求。⑵）、固有频率可设计在 30〜70Hz之间电子系统的机柜（包括显控台） 、分箱（包括单元） 、组件/模块等各层次结构的固有频率应按二倍频的规则设计。当工程实施确有困难时，可最小不低于。机柜（包括显控台）的固有频率可设计在30〜70Hz之间，并且尽量往 30Hz的低端设计。分箱（包括单元） 、组件/模块按二倍频或倍频的固有频率往上设计。TOC\o"1-5"\h\z⑶、放大因子必须设计成小于 3在10〜2000Hz的载机振动频率范围内，用速率 1oct/min的正弦扫频时，任何层次的共振频率上的放大因子必须设计成小于 3。83、隔振缓冲系统设计⑴、振动传递率应小于 1电子设设备的隔振缓冲系统应同时具有隔振和缓冲两种功能，即既应是一个好的振动隔离器又是一个好的缓冲器，其振动传递率应小于 1、冲击传递率应小于 1、平均碰撞传递率小于 1。⑵、不出现刚性碰撞去除耦联振动应根据电子设备的质量、尺寸、固有频率、危险频率、允许的振动、冲击量值进行隔振缓冲系统的设计（包括提出隔振缓冲系统的动态特性要求等） 。并且要做到具有足够的吸收储存能量的位移空间，保证不出现刚性碰撞。支承平台的刚度中心应于电子设备的质量中心重合，以去除耦联振动的有害影响。⑶、采用背架式隔振缓冲系统机柜（包括显控台）应采用背架式隔振缓冲系统，其中背架隔振器是非承载隔振器，其刚度阻尼特性在水平面内，应对称于原点（平衡位置），并应注意它与底部隔振器的刚度位移量等的匹配。⑷、固有频率偏差应小于 10%加载后的各隔振器的固有频率与同轴向设计时的理论固有频率的偏差应小于 10％。、机柜（包括显控台）的设计⑴、固有频率尽量靠近 30Hz机柜（包括显控台）的固有频率，应设计在 30〜70Hz之间，并尽量靠近30Hz。⑵、处于可靠的支承状态机柜（包括显控台）应设置电缆固定装置，以减少电缆插座和电连接点所受的振动应力。机柜（包括显控台）应设置安全保障装置，以防隔振系统失效时，设备仍处于可靠的支承状态。、插箱（分箱、单元）插箱（分箱、单元）三轴向与机柜（包括显控台）的连接刚度必须保证插箱（分箱、单元）的一阶固有频率不低于同轴向机柜（包括显控台）一阶固有频率的〜 2倍，即符合的规定。、组件/模块⑴、组件/模块固有频率不应低于同轴向插箱的〜 2倍安装在插箱（分机、单元）上的组件 /模块的连接刚度，应保证三轴向的固有频率不应低于同轴向插箱（分机、单元）固有频率的〜2倍。⑵、采用较高固有频率的元器件应尽量采用较高固有频率的元器件。⑶、印制板模块必须采取加固措施印制板模块必须采取加固措施。在插箱中的多块印制板模块之间应有限制基频共振振幅的限位措施。⑷、印制板应采取限位、夹紧装置印制板应采取限位、夹紧装置，限制印制板电连接边受振、受冲击后产生的相对位移和变形。、紧固件⑴、动态载荷在电子系统中，将使用许多不同形式的紧固件，它们对电子设备的可靠性起着重要作用。由于在振动与冲击的动态环境下使用，所以设计时应考虑：①、以动态载荷（冲击载荷按 15gX=、线性加速度按12g考虑）和结构的几何形状为基础，选择正确的紧固件尺寸和固定位置。②、按动态载荷选择紧固件的锁紧装置。③、根据动态载荷的要求，选择装配方法，例如螺钉应该用扭矩装置旋紧，该装置可预调到要求的扭矩值。扭矩值应该是扭断螺丝头所需扭矩值的 60〜80%。⑵、加固监视器、计算硬盘、光盘驱动器等货架产品必须用紧固件紧固，以提高抗冲击与抗振动的能力。环境试验与环境试验技术1、概述环境试验是将产品（包括材料）暴露在自然或人工模拟环境中，以此来评价产品在实际遇到的运输、贮存、使用环境条件下的性能。通过环境试验，可以提供产品在设计、装配、试验、使用等方面的可靠性与质量信息，是产品可靠性与质量保证的重要手段。、环境试验发展概况环境对产品的影响，真正受到人们重视是在 30年代未和第二次世界大战期间。那时，在热带和亚热带地区使用的产品（特别是电子电工产品）遇到了所谓气候劣化问题；特别是第二次世界大战战场上使用的产品，在各种恶劣的环境条件下出现了许多问题。据当时美国空军调查，有 52%产品的损坏是由环境所引起的，其中温度占21%，振动占14%，潮湿占10%，沙尘盐雾占7%。这些环境条件造成了许多产品的失灵、误动作、失效，从而贻误了战机，也造成了很大的经济损失，这就迫使各先进的工业国家不得不从一连串的战争失利中，开始着重解决电子电工产品的环境适应性问题。美国是开展环境试验较早的国家，是从研究热带防护开始的，并由国防部发式。从 40年代的现场试验到实验室人工模拟试验，并进行试验方法研究和制订试验规范。 50年代未，陆、海、空三军都有了各自的环境试验规范和标准。 60年代联合制订出三军通用的环境试验标准 MIL—STD—810D（以下简称810D），紧接着又开始了对宇航环境的研究。 这样就形成了从元器件、 微电路到设备，从陆地、海洋到空中的完整环境试验军标体系。 从60年代到现在，美国的环境试验军标经过多次修改和补充，已发展到810F，成为许多国家军品采用的重要环境标准。国际电工委员会IEC是1948年开始考虑环境问题的， 当时是TC40和TC12下设的分技术委员会。随着电子电工产品环境试验问题的日益突出， 1961年成立了TC50“环境试验技术委员会”专门从事环境试验机理、试验技术和试验程序的研究。 1973年又成立了TC75“环境条件技术委员会” ，专门从事环境条件分类和分级的研究。 TC50和TC75的文件和标准吸收了各国的经验， 集中了各国专家的智慧，故具有体系完整、结构严谨、技术先进、使用方便等一系列优点，已成为当今世界公认的科学技术交流和国际贸易的准则。 IEC标准已被各国广泛采用， 成为国际贸易中消除技术壁垒的重要基础之一，且在世界电子电工产品的生产、贸易、法律等方面发挥着权威性的作用。我国的环境试验工作是1955年正式开始的，首先在广州、上海、海南建立天然暴露试验站，与东欧六国共同合作探索热带、亚热带、工业气体等对电子电工产品的影响。我国的环境试验经历了从开始学习、搬用苏联标准，到逐步建立我国自己的环境试验体系这一发展过程。随着我国改革开放的不断扩大，为了加速四化建设，与国际标准接轨，提高我国电子电工产品的质量与可靠性，提高国际市场的竞争能力，国家已决定以IEC标准和美国军用标准为基础来制订我国的民用和军用产品的环境试验标准。国军标150就是参照美军标810制订的，在军品的环境试验中发挥了重要的作用。、环境试验的类型环境试验大致可以分成两类，一类是天然（自然）暴露试验；一类是人工模拟试验。、天然（自然）暴露试验天然暴露试验是将样品（产品或材料）在天然环境条件下进行暴露和测试。天然暴露试验可分为无气候防护和有气候防护两种。无气候防护是指在室外暴露，样品直接受气候影响。有气候防护又可分为完全气候防护和部分气候防护。完全气候防护是指在空调和半空调室内暴露，能保护样品免受气候直接影响。部分气候防护是指在棚下、掩蔽所内暴露，仅能部分保护产品免受气候直接影响。天然暴露试验，可在静止状态下进行，也可以在定期运行或满负荷状态下进行，视试验的要求而定。、人工模拟产品在运输、贮存、使用过程中所经受的环境条件是多种多样、错综复杂的。按对影响产品的因素可分为：a、气候条件：高低温、湿度、气压、风雨、冰霜等b、机械条件：冲击、振动、摇摆、噪声、恒加速度等c、生物条件：霉菌、有害动物、海洋生物等d、辐射条件：太阳辐射、电磁辐射、核辐射等e、化学活性物质：硫化氢、二氧化硫、盐雾等f、机械活性物质：沙粒、尘埃等人工模拟试验就是将上述环境因素在试验室内重现出来。然而，这不是一件简单的事情，特别是上述这些因素对产品的作用往往不是单一的，而经常是多种因素同时作用在产品上。人们通过不断的实践，总结出了两种人工模拟方法，a、重视现场的环境条件b、重现现场环境的影响前者指实验室的环境条件及其变化和现场环境条件尽量保持一致；后者是指实验室人工模拟试验结果与现场环境条件对产品影响的结果等效。由于重现环境条件在技术、经费、时间上往往存在一些问题，有时甚至无这种必要。所以，当前大多数人工模拟试验都采用重视现场环境的影响，即根据影响模拟的原理来制订试验方法。目前模拟环境试验基本上是按上述方法制订的。2、环境试验总要求、试验条件任何环境试验都应规定试验条件及其容许误差（包括温度试验时温度稳定原则） 。、试验进行试验进行又为条件试验、试验在线，它主要规定了试验过程中的检（监）测、试验记录、失效判据等与试验有关的因素，、试验设备及仪器对试验设备及测试仪器的要求，主要是为了保证施加给试验样品的试验应力控制在标准规定的误差范围内，不产生欠试验与过试验，实现试验的再现性。、试验顺序主要考虑了各项试验间的相互影响，实际所遇到的环境因素顺序，试验信息的收集，推荐了一个试验顺序。3、温度试验温度试验有三种方法：即低温、高温、温度冲击。现以 GJB150中的温度试验方法为例来叙述：、温度试验条件及试验方法GJB150中三种温度试验的试验条件和试验方法见表 3-4表3-1GJB150中的温度试验条件及方法试验项目试验条件试验方法（温度控制曲线）温度持续时间温度变化速率低温贮存试验—50℃—55℃温度稳定后再保持 24小时或按有关技术文件规定升降温变变化速率不大于10℃/min见图3-1高温贮存试验+65℃+70℃48小时，此时相对湿度不大于15%升降温变变化速率不大于10℃/min见图3-2低温工作试验按有关标准或技术文件规定试验样品在不工作状态达到温度稳定所需的时间加上启动工作后达到温度稳定所需的时间或按有关标准或技术文件规定升降温变变化速率不大于10℃/min见图3-1高温工作试验按有关标准或技术文件规定试验样品在不工作状态达到温度稳定所需的时间加上启动工作后达到温度稳定所需的时间或按有关标准或技术文件规定升降温变变化速率不大于10℃/min见图3-2温度冲击试验高温：+70℃低温：-55℃高低温保持时间为1小时或试验样品达到温度稳定所需时间，以长者为准。循环次数为3次。高温箱和低温箱之间转换时间为5分钟见图4-3温度试验条件试验温度试验温度主要分为贮存温度和工作温度。贮存温度是指产品在不工作状态遇到的最高和最低温度。这一温度主要取决于自然气候环境温度，这种温度一般在一年中的最热或最冷的季节中在某些地域中出现，通常称为温度极值。温度极值包括记录极值，工作极值和承受极值。除记录极值外，工作极值和承受极值通常以一定的风险率给出。贮存试验温度除取决于自然大环境温度外，还取决于产品载体金属壳体的散热和致冷辐射效应，根据我国对飞机机场停放时温度实测结果，机内温度在热天要比外界自然环境温度高 10〜20℃,冷天要比外界温度低 3〜5℃。由于不管机载设备装于何种飞机上，飞机都要在地面停留存放。因此，其高、低温贮存试验温度在中国范围一般均取 -50℃和70℃。如果要进入北极区，低温贮存温度降到 -62℃。如果要在非洲沙漠停放，高温贮存温度要升到85℃。温度冲击温度上下限通常选用高低温贮存温度。工作温度主要受微气候环境的影响，它取决于载体种类和热源，相邻设备发热情况，产品周围通风和传热情况和产品本身冷却方式等。因此通用标准中不了解对工作温度作统一规定，要根据产品具体情况确定。试验持续时间温度试验持续时间主要取决于在贮存或工作温度下的停留时间。标准中对贮存试验的高低温保温时间作了定量规定，即高温时为48h，而低温为24h加上产品在此温度下达到稳定的时间。标准中对工作试验的高低温保温时间只规定为产品达到温度稳定的时间，有关温度稳定时间的确定方法在本章节中专门说明。对于温度冲击试验，一般规定为 1h，或者是温度达到稳定的时间，当温度稳定时间超过1h时，应使用温度稳定时间，当温度稳定时间小于等于 1h时，应使用1h。温度变化速率对于高低温贮存试验和工作试验来说，由于主要考虑温度持续作用的影响，温度变化速率不是标准要求的试验条件，这一速率不宜过大，变化过大不仅会延长温度达到稳定的时间，还会引入快速温变失效机理，变化过小又会影响试验效率，因此，一般规定为试验箱最大可能变化速率，但不超过10℃/min。对于温度冲击试验，则要求产品在高低温箱之间快速转换，时间小于等于 5min。循环次数

循环次数仅适用于温度冲击，一般规定 3次。试验方法温度试验按GJB150总则规定的通用试验程序进行，包括初始检测，试验，恢复和最终检测四大部分。低温贮存和工作、高温贮存和工作、温度冲击三个试验分别按图3-1，图3-2和图3-3的温度控制曲线进行。温度低温工作温度 J/\-55℃ ,/工作状态工作不工作工作不工作工作性能检测检测不检测检测不检测检测条件说明正常试验大气条件小于10℃/min达到温度稳定24h小于10℃/min达到温度稳定达到温度稳定检测用时间小于10℃/min达到温度稳定正常试验大气条件试验步骤12345678试验阶段初始检测试验恢复最终检测图3-1 低温贮存和工作试验控制曲线

最终检试验初始最终检图3-2高温贮存和工作试验控制曲线对试验设备的要求GJB150三项温度标准对温度试验箱的要求见表3-2。温度试验箱的设计应满足表中的要求。新购置的

试验箱应进行验收鉴定；试验箱使用中，也应定期检定，以确认其能否满足试验要求。 GB5170已规定了温度试验箱的检定方法。对于技术性能较差的大型试验箱（室）若检定表明其有效容积内某一区域能满足容差要求且有足够大的容积，也可用此试验箱（室）的该区域进行试验，不必要求箱内各区都满足要求。表3-2GJB150温度试验对温度箱的要求项目箱别要 求监测要求低温箱高温箱温度冲击箱试验箱内应装有传感器，用于监测试验条件风速低温箱高温箱温度冲击箱试验箱内应有强迫空气循环。以保证达到试验条件和箱内温度均匀，但风速不超过s温度容差低温箱高温箱温度冲击箱试验样品附近测量系统测得的温度应在试验温度的土 2℃以内，其温度梯度不超过1℃/m，或总的最大值为℃（试验样品不工作）湿度低温箱无明确要求高温箱绝对湿度不超过20g/m3，（相对于温度35℃，相对湿度50%）温度冲击箱无明确要求热辐射低温箱箱内壁温度与试验温度之差不超过 8%（绝对温度）高温箱箱内壁温度与试验温度之差不超过 3%（绝对温度）温度冲击箱分别同高、低温箱箱温恢复能力温度冲击箱试验样品放入后，箱温恢复时间不超过高、低温规定保持时间的 10%试验技术为了保证试验结果准确且具有再现性，必须严格控制试验过程中的每一环节，既保证试验条件控制在规定范围内，又不给产品引入附加的故障。试验箱的选择为保证试验正常进行，试验样品和试验箱的有效容积之间要保持合理的比例，对于发热试验样品，其体积不大于试验箱有效容积的十分之一； 对于不发热试验样品，其体积不大于试验箱有效容积的五分之一。试验样品安装试验样品应放置在试验箱内搁架或专门制造的样品架上。除支点外，试验样品应被自由空气包围。严禁将试验样品置于箱底或实心垫板上。样品的任何部分均应位于试验箱有效容积内，不得伸入靠近箱壁的

图3-3温度冲击试验控制曲线非有效容积内，因为非有效容积内不能保证试验条件。多台试验样品安装时，要注意试验样品之间留适当间隔，并与试验箱内空气流动方向协调，不能阻止气流的正确流动。温度监测在可能情况下，应在试验样品周围。试验样品内关键部位，以及在试验箱内进气口和回风口处安装温度传感器，以监测温度和进行控制，保证试验箱提供符合要求的温度，且掌握关键部位温度，保证这些部位达到温度稳定和防止受到过应力。仅观察试验箱指标温度往往得不到准确的信息。试验箱温度设定点的设置试验箱温度设定点应是试验条件确定的温度。不能将温度条件容差范围看作设定点可选择范围。温度容差范围是检定试验箱是否符合标准要求的依据和限定指标。设定点偏离规定温度会导致箱内实际温度超出容差范围。试验样品温度稳定温度试验中有关在试验温度下的持续时间的确定常常以试验样品在该温度下达到温度稳定为准。 由于产品结构和材料千差万别，不同产品在同一温度下达到温度稳定的时间是不同的。温度稳定所需时间还与试验箱的能力和试验温度相关，因此不可能提供一个统一的温度稳定时间。也不能简单地按重量给出此时间，而应进行实际测量。在工程上要保证试验样品温度和试验箱内空气温度完全一致是不现实的，至少花费的时间太长，因此GJB150和HB6167中都对温度稳定进行了定义，作为确定温度稳定的依据， HB6167中还对无法测量温度稳定的试验样品规定了所需最短时间，具体见表 3-3。表3-3GJB150和HB6167中温度稳定的定义状态标准定 义备注不工作状态GJB150试验样品中热容量最大的部件的温度与规定的温度相差2℃以内时，则认为该试验样品达到了温度稳定任何一个关键部件（如发动机起动蓄电池电介液）应在1℃范围内，结构件或无源件不考虑温度稳定HB6167设备内部最大质量处的温度达到规定温度的土3℃范围以内时，认为其达到了温度稳定无法测量时，温度稳定最短时间为 3h工作状态GJB150试验样品中热容量最大的部件每小时温度变化不大于2℃时，则认为试验样品达到了温度稳定HB6167试验内部最大质量处的温度每小时变化不超过2℃时，认为其达到了温度稳定无法测量时，温度稳定最短时间为 2h关于温度稳定确定方法，除了按上述定义进行直接测量外，还有一些其他方法。典型的方法是重量法和时间常数法，这二个方法对于军用设备来说都不如直接测量合理。说明如下：重量法这一方法是按受试产品的重量来决定高低温的保持时间，目前采用此方法的标准有MIL-STD-202F《电子及电气元件试验方法》，航标HB6-71-76《飞机电机电器环境试验方法》等。很明显，对于军用设备来说，其结构复杂，部件材料各不相同，且内部还有微气候存在，认为保温时间与重量成正比是不合理的。因此，国内外一些先进的标准都不采用这一方法。如美国军标MIL-STD-810。英国军用标准DEF07-55《军用器材的环境试验》，3G100《飞机设备通用要求》，美国民机标准RTCAD0160《机载设备环境条件及试验方法》以及苏联民用航空要求附录《机载设备环境条件及试验方法》。事实上，对一些试验样品用直接测量法找出的温度稳定时间与重量法计算的时间差别很大如表3-4所示。这也充分说明重量法不适用。对于仪表一类试验样品，曾利用最难热透（冷透）的线包组合件电阻值变化来确定整个仪表热透（冷透）所需时间。结果表明，金属外壳且结构紧凑的试验样品，保温时间与重量法一致，但对于金属外壳，内部结构不紧凑，并有塑料件的试验样品，时间要差一倍多，证明仪表也不宜采取重量法。时间常数法这是国际电工协会（IEC）采用的方法，方法是在试验前直接用热电偶或其他传感器测量样品热容量最大部位的温度。当此温度升到试验温度的倍时即停止测量。将这段升温所需时间作为该试验样品的热时间常数，并把该常数的4倍作为温度稳定时间。鉴于这种方法也要通过实测确定，不如测量到得出温度稳定时间，因为这在工程上已不困难。表3-4 重量法确定的时间与直接测量法确定的时间比较试验样品名称重量法重量kg时间h高温下时间低温下时间低温贮存时间LD-C2型导航雷达12042h12min(50℃)3h(-10℃)3h(-40℃)回声-3型声纳站23883h(50℃)5h(-10℃)18h(-40℃)YP-1型甚低频超短波导航接收机5542h45min(50℃)3h(1-10℃)15h(-40℃)FDH1-74型发射机12045h(50℃)5h(-10℃)8h20min(-40℃)SDH2-74型接收机5544h(50℃)5h(-10℃)8h20min(-40℃)302型导航系统显示器21h(60℃)4h(-57℃)DMW-1型瞄准具显示器122(55℃)(-57℃)FKJ-A型磁放大器82(55℃)(-57℃)TQZ-A全姿态组合陀螺112(60℃)(-57℃)由此可见，GJB150采用直接测量法是合理的。 直接测量法也会遇到一些问题，一如传感器无法插入试样内部，要确定热容量最大部位或找出最关键部位等。有些标准如表 4-6中的HB6167为了方便，直接规定了温度稳定时间。温度冲击试验的起始冲击温度温度冲击试验方法中，规定是从常温先进入高温箱，然后从高温箱转入低温箱，按照这一做法，三个循环后，产品正处于低温箱内。此时产品出箱至室温，由于产品本身温度低于环境空气温度，往往在其内外表面产生凝露水，因此按照环境试验一般程序需放入到50℃左右高温箱中恢复，消除凝露水后再回到常温等温度稳定后测性能，从而使试验周期加长。因此建议改为先进入低温箱开始温度冲击循环，使第三个循环结果在高温段，从而免去上述必做的恢复步骤。美国军标810E也作了灵活的规定，即“允许从低温开始，而后按次序在两个极值之间循环”。5太阳辐射试验太阳辐射试验主要用于在其寿命期内有可能在热带露天暴露于太阳辐射之下的产品，它通常不适合用于模拟由封闭的或复盖的贮藏条件下引起的加热效应， GJB150中的太阳辐射试验就是这样的。中的太阳辐射试验的主要内容包括两个试验程序：程序I循环热效应试验程序II稳态长期光学效应试验。循环热效应试验2a.总辐射强度： 1120土10%W/m，其谱能分布及容差见表5-1。2总辐射强度1120土10%W/m是国际电工委员会（IEC）为了试验的目的，根据国际照明委员会（CIE）第22技术委员会的推荐，当太阳在天顶时，地球表面从太阳和天空接收到的总辐射强度。b.温度：在总辐射强度为 1120±10%W/m2不变情况下，提供了两个高温日循环。第一个循环（干热）的峰值温度为49℃，代表最热条件。当设备要求在世界范围内满意地工作时，用这个循环。第二个循环（基本干热）最高空气温度为44℃，用于在世界许多地区正常工作且性能不变坏的设备。用在中国、美国、墨西哥、澳大利亚、西班牙南部等地区。表5-1 谱能分布及容差、 光谱区特性、紫外光可见光红外线波长口m〜〜〜〜辐射强度W/m2563560492容差土％35251020c.日循环：24h为一个日循环，详见图5-1。d.试验时间：最少为连续三个循环，最长持续时间为七个循环。稳态长期光化学效应试验

总辐射强度：1120±47w/m2温度：44℃（相对湿度小于40％）日循环：24h为一个日循环，详见图5-2。d.试验时间：对偶尔在户外使用的样品，建议试验持续时间为10个循环；对连续暴露于户外条件下对试验箱（室）的要求试验箱（室）内光源的辐射强度应达到 1120W/m2的最大辐射强度。在试验样品上的辐射均匀度应在要求值的±10%以内，太阳辐射强度的测量位置应在光源辐射角与试样样品垂直的表面上测量。辐射光谱应近似于日光，谱能分布及容差应符合表5-1谱能分布及容差的规定。应考虑风速对试验结果的影响，循环热效应试验应考虑风速对试验样品表面产生的冷却作用。即使风速℃小到1m/s的气流，也能使温升降低20%以上。因此控制和测量气流速度，在能保证获得满意的温度控制的前提下，使气流速度尽可能小是非常重要的。采用适当的加热或冷却箱壁的方法调节箱内温度和控制箱内的温度梯度，就可不需要高的空气流速，空气流速应保持在之内。稳态长期光化学效应要求有足够的冷却空气，使试验样品温度不超过自然条件下使用时的温度。试验箱（室）的容积至少应为试验样品外壳体积的10倍。样品表面与试验箱（室）的任一内壁的距离不小于，试验样品的放置应保证气流不受阻挡。试验箱（室）内的光源至少离开试验样品的任何表面。光源辐射面积至少应为试验样品水平投影面积的4倍。试验箱（室）内的温度测量：温度值应符合49℃（或44℃）的要求，其测量位置应在测量辐射强度平面以下0-55mm内水平面上的一个或几个点上，在试验样品和试验箱（室）内壁之间的中心点或离试验样品1m处。试验技术表面污染：灰尘和其它表面污染能较大的改变被辐射面的吸收特性。如无其它规定，试验前一定要清理试验样品。试验中断：由于本程序的理论基础是太阳环境的总积累效应，任何欠试验条件中断都要接着重新建立起规定的条件，并且从中断点起继续试验。如果试验中断发生在程序I最后一个循环的 18h20min以后，则认为试验已经完成（试验至少已完成92%,失效的概率在余下的降低的温度和太阳辐射下很低） 。试验注意事项防止紫外线辐射对人体的伤害。紫外线辐射对人的眼目有损害。因此，要求试验人员必须配带滤光护目镜。另外，紫外线照射是产生皮肤癌的主要因素，而在人工太阳辐射试验中，紫外线辐射是自然阳光辐射的六倍，故要求试验人员要穿戴合适的保护服。防止臭氧和有毒气体的毒害。试验箱中光源短波紫外线（短于口）辐射产生的臭气，如果外逸到试验箱（室）外，当室内积聚臭氧的体积浓度达到百万分之一至十万分之一时，试验人员就会出现头痛、流泪、刺激鼻喉等症状。因此臭氧必须用通风管道排除掉。某些塑料试验样品，在热和紫外线的作用下会产生有毒的气体，必须排除。同时应当注意不用这类塑料做试验设备内的结构材料或样品支架等。防止光源内高压气体对人体的伤害。有些光源内部充有高压气体，冷态时有00〜300kPa，热态时达200kPa，容易引起爆炸。因此在使用和贮存时均需采取一定措施，设备的观察窗应用高强度的滤色材料。试验程序的选择程序I：循环热效应试验本程序主要用于需经受露天暴露产生的热影响的条件， 样件应在暴露期间和暴露以后能正常运行且性能不下降。当试验样品受到不同于高温加热效应的影响（除温度外尚有辐射强度的影响） ，或太阳辐射造成的加热情况的影响不清楚的时候应用。可用后者代替当确定了本试验中诱发的温度和温度影响与高温试验产生的影响差不多的情况下，可用后者代替太阳辐射试验，因为高温试验比较经济。程序II:稳态长期光化学效应试验本程序主要用于试验样品经受的是长期日晒导致有害的光化学影响，由于不加长暴露时间通常不会发生光化学效应。若用程序I的循环试验，可能要进行数月之久才能见成效，因此本程序采用了加速试验以缩短试验时间。但必须注意：应用本程序一个关键问题是保持足够的冷却空气，防止试验样品超过在自然条件下达到的温度，这样才不会使试验样品受到不合理的超常温度的损伤。然而冷却空气的制冷量也不能太大，以致给试验样品造成不适当的冷却。由于光化学效应与太阳光谱密切相关，所以试验箱（室）光源的光谱要尽量接近于天然阳光的光谱。日循环的选择对于程序I,图6-2中提供了两个日循环曲线，这两个循环的太阳辐射条件是相同的。第一个循环（干热）的峰值温度为 49℃，太阳辐射强度为1120W/m2,代表最热条件，当要求设备在全球范围内工作时应用该循环。第二个循环（基本干热）最高空气温度为 44℃，太阳辐射强度仍为 1120W/m2，该循环用于能在世界许多地区正常工作的设备，该循环不适用于通过采取特别措施防止在干热地区受到日晒的器材（如弹药）。试验保持时间的选择a.程序I所需的循环次数，取决于产生试验样品叠加效应引起的温度峰值响应温度（达到上述 24h循环期间得到的最高响应温度 2℃以内）所需要的最少次数或连续三次循环，取其次数多者。在大多数场合，最长试验持续时间为七个循环。b.程序II：对偶尔户外使用的设备，如便携式设备等，试验保持时间建议为 10个循环，对于连续暴露于户外的设备，试验持续时间建议为 56个循环或更长。本程序属于加速试验，就试验样品接受的总能量而言， 加速因子近似为。本程序在一个24h的循环中，在1120W/m2强度光辐射的条件下暴露20h,相对于程序I8h的倍。目前还没有迹象表明使用这种超辐射的办法进行的试验所得到的结果与在天然太阳辐射条件下的响应之间有什么关系。6浸渍试验目的该试验主要考核在税种工作的产品部分或全部浸入水中的工作能力和对水的承受能力。试验方法浸渍试验通常有两种方法：水箱法和加压水室法，其区别是后者被浸入加压的水中。试验又可分为：a.部分浸水： 其深度是指样品立放的底座或平台到水面的距离

a.b.全部浸水：b.全部浸水：其深度是指样品的最高点到水面的距离试验条件浸渍是根据压差原理，将试验样品加热后，浸入到比试验样品温度低的水中，这样在试验样品内部相对于外面的水压力来讲，产生一个负压差，即使试验样品内部压力低于其外部的水压力，在经过规定时间的浸清后，确定其外壳的密封部位和防止水进入的能力。因此，对进行浸清试验的军用设备，为保证试验结果的准确性，必须满足标准中所规定的试验条件。试验条件是由水温、试验样品的温度，浸渍深度或对应的水压力，浸渍时间这几种参数组合而成的。水温18 ±5℃（试验期间水温变化应不大于3℃）试验样品温度应为45±3℃（试验期间水温变化应不大于 3℃）浸渍深度和水压按规范规定时间120±5分钟失效判据失效判据为：不允许渗水、试验后发现样品有渗水即判为失效允许渗水、允许试验后样品壳体内有渗水，但对样品的性能不应产生影响。且渗水体积比为1/7000。冲击试验冲击试验有规定脉冲波形、规定冲击响应谱、规定冲击机三种试验方法。下面介绍的是规定脉冲波形法。目的及说明规定脉冲波形法考核设备通常是经受非多次重复机械冲击的适应性。它具有连续频谱，但又是一个瞬态过程，不具备稳态随机的条件。冲击试验是考核这些环境激励对军用设备的影响，评定军用设备的机械结构耐受这些冲击环境的能力。冲击脉冲波三要素冲击脉冲波对产品的影响有三个要素：峰值加速度 A、持续时间D、波形、随机振动试验后免去冲击试验的条件分析如有关标准规定试验样品进行随机振动试验时，根据规定的随机（振动）激励谱求得的一系列单自由度系统3。响应谱在规定的自然频率内均大于或等于根据规定的冲击激励求得的冲击响应谱，则随机振动试验后可免去冲击试验。系统受冲击激励造成的破坏效应，主要取决于相应的最大值，其次才是衰减振荡的各个峰值。随机振动的破坏也是较大的那些峰值造成的。由于冲击的次数只有两三次（每个方向）随机振动的峰值按正态分3。的值的次数绝对不只两三次，布，其峰值等于33。的值的次数绝对不只两三次，若冲击响应谱处处小于随机振动 3。响应谱，那么进行随机振动考核产品的性能时已覆盖了冲击考核作用。故随机振动试验后可免去冲击试验。其它地面和机载设备通常采用规定冲击脉冲波形的冲击试验，同时还增加了一个考核维修状态的倾跌试验。舰船设备的冲击试验采用摆锤冲击，即规定冲击机法。振动试验振动试验有：正弦振动、随机振动（又有宽带与窄带）、随机＋正弦振动等。GJB150中的振动GJB150附录A正弦振动试验方法作为车载、螺旋桨飞机和喷气飞机、直升机上安装的通信设备的振动试验条件。喷气飞机、舰载和车载集装箱通信设备直接采用中振动条款。第1类－安装在地面车辆上的通信设备分为三类车辆，卡车、拖车、履带车。第2类－安装在螺旋桨飞机及喷气飞机机载通信设备GJB150选用了中附录A图A1和表A1中A、B、C三种不同安装位置的设备。第3类－直升飞机机载通信设备GJB150选用了中附录A图A2和表A3试验持续时间基本运输的试验持续时间是根据预期的运输总里程来确定的。基本运输的里程一般范围为 1600km〜2400km。这是根据我国现有公路情况确定的， 从西昌到西藏长达2400km。如果产品实际运输状态比1600〜2400km更大或更小，可作适当处理，酌情增减试验时间，而野战运输的典型距离为 500km。试验安装及激励该类试验可在能满足谱形及量值要求的振动试验台上进行。样品在试验期间不工作。通用试验技术通用试验技术包括试验样品和夹具的安装，控制点的选择，夹具的设计与制造，样品鉴定试验要求，以及通用试验方法等内容、这里着重介绍试验样品和夹具的安装与连接。夹具的制造与鉴定，振动的描述方法，控制均衡技术，振动台推力的估算，功率谱密度的计算与测量技术，以及正弦扫描与宽带随机振动试验操作方法和技巧。试验样品和夹具的安装试验样品应以正常的安装方式直接或借助于夹具紧固于振动台的台面上，并尽量避免其他附加的约束。使用中带有减震器的样品，一般应带上减震器进行试验。如果难以做到这一点,则可以不带减震器进行试验，但其量值要根据有关标准规定选用，否则应由供需双方协商处理。测量和控制的传感器应刚性安装于样品与夹具或台面的固定点上，或尽量靠近它，或其他规定的位置上。本标准规定，安装夹具应模拟实际安装情况，如不能做到，则夹具本身和安装应有足够的刚度，以保证振动台的运动尽可能不失真地传递给试验样品。也只能尽量模拟实际安装情况，因为设备实际安装在飞机弹性结构上，它们组成统一的动力系统，标准规定的振动规范正是设备及其安装结构在外加动力作用下，相互作用而产生的运动。因此，能模拟实际安装情况，当然是最理想的。问题是要真正模拟实际安装情况又是一个很困难的事这是由于同类设备往往安装在不同飞机上，即使是同一飞机，其安装结构也不尽相同，因而设备与各种安装结构间的相互作用方式也有所不同，各个连接点上力的平衡关系也不相同，模拟实际安装情况只能是个别特例，例如，可将机体的一部分连同设备一起并行试验．一般是很难做到的。为此标准提供了一种合理的变通办法。这就是夹具及其安装应有足够的刚度，尽管坚硬夹具与实际安装结构存在差别，而标准统一规定使用刚性夹具，在真实性上作了某些让步，但从执行标准的角度来看，就有了统一的标准依据，保证有较好的试验再现性，避免出现众多无法预料的难题。当前标准规定夹具的刚性连接，是指夹具本身及其连接处的自然频率很高，至少应高于试验频率的上限。只要夹具设计制造得当，又按标准的要求进行安装连接，达到上述的要求是可以做得到的。应当指出，样品与夹具的组合体在质量分布上应是对称的，以使不平衡载荷减到最小。也就是夹具同试验样品的重心，应处于振动台面中心轴线上，这样既可减小不必要的横向运动，又可有效避免试验样品及其振动台动圈等部件因不平衡力矩的作用而引起损坏。若有必要试验样品安装应使重力作用方向与使用状态一致，并使受磁干扰符合规定要求。试验突具的设计，制运与鉴定使用夹具的目的是为了使试验样品与振动台安装孔型完全匹配，实现刚性连接以及在不具备水平滑台的情况下转换振动轴向， 并且具有在试验频率范围内传递规范要求振动能级的功能。 很显然，夹具的好坏，关系到试验的成败，也就是不允许出现试验样品欠试验或过试验的两种极端情况。因此，夹具的设计和鉴定至关重要。淋雨试验淋雨是水试验中的一种， 中的淋雨试验适用于可能遇到淋雨环境或海水侵袭的军用设备，不适用于作淋雨腐蚀试验，也不适用于评定飞机档风罩除雨器的适应性。GJB150试验条件GJB150.试验条件是根据三种不同的试验程序即有风源的淋雨试验、滴雨试验和防水性试验给出的，现将标准中所给的三种试验的试验条件对比列入表 10-1：试验程序GJB根据受试设备安装部位和使用场所分为三种试验程序。试验程序I：为有风源的淋两试验，适用于户外使用而且没有防雨措施的设备。试验程序II：为滴雨试验，适用于有防雨措施但可能暴露在从上表面凝结水或泄漏水条件下的设备。表10-1 试验条件对比表

试验条件有风源的淋雨试验滴雨试验防水性试验降雨强度最小10cm/h雨滴直径~~2~试验时间30min/面（总试验时间不少于2小时）15min20min水平风速不小于18m/s试样温度每30min淋雨期开始时至少比雨水温度高10oC同左同左试验用水当地水源的水当地水源的水当地水源的水试验程序ni：为防水性试验，当大（指防护物尺寸）设备要进行试验时，在有风源的淋雨试验装置得不到或不能满足试验要求时，应采用程序n。该程序不是想要模拟自然降雨，而是要为某项设备的防水性提供一个较高的量信度。试验程序具体说明如下:预处理把试验样品先放在正常的试验大气条件下，直至达到温度稳定。目的是消除或部分消除试验样品在试验前受到的影响，以保证试验的再现性。初始检测试验前，试验样品达到温度稳定后，进行电性能和机械性能测量以及外观检查。如果没有特殊要求，不要用密封条、旋塞等物封闭试样上的开口和缝隙。试验按三种程序各自的试验步骤进行。11湿热试验湿热试验有：恒定湿热试验与交变湿热试验。GJB1506湿热试验有：恒定湿热试验与交变湿热试验。GJB1506中的湿热试验方法为:适用范围GJB1506标准中规定了军用设备的湿热试验方法，是制定军用设备技术条件或产品标准等技术文件相应部分的基础和选用依据。可适用军用设备在实际贮存、运输和正常使用条件下的适应性。试验条件（表11—1）及其说明表11—1试验条件（试验条件类别高温高湿阶段 低温高湿阶段 试验周期24h温度℃相对湿度％温度℃相对湿度％地面和机载通信设备湿热试验6095309510地面起动控制设备和舰船设备湿热试验60土59530土5955弹药和自然环境周期湿热试验4090219520(2)注：(1)一周期为24h；(2)或按有关标准的规定30℃~30℃~60℃、10周期的交变湿热试验。温湿度条件在一个试验周期中分高温高湿和低温高湿二个阶段，在整个试验过程中，这两个阶段是周期性的变化，它除了和恒定湿热试验一样具有吸附、吸收和扩散三种作用外，在升温阶段的凝露作用和降温阶段的呼吸作用都较为严重。适用于考核密封或半密封产品的防潮能力或要求在试品表面产生周期性凝露的试验。同时，交变湿热条件与自然环境条件相似，模拟性较好。产生凝露的条件决定于升温时的相对湿度和温度上升速度。在相同的相对湿度条件下，热容量大的试品，升温速度可以慢些，热容量小的试品升温速度可以快一些。为了保证试验重现性，试验方法要规定一个对不同大小的试品都较合适的升温速度。试验方法及其特点试验方法的选择，按不同类别的产品、根据其产品结构、用途、安装部位、运行和贮存的环境条件和需要来选择。试验方法是按①地面和机械电子设备，②地面起动控制设备和舰船设备，③弹药和自然环境同期三种不同类别而确定的试验条件，三种试验条件均为交变湿热试验。人工湿热试验是一种模拟试验，试验条件的高低将直接影响试验结果的真实性，因此，选用哪种试验方法应能尽量模拟产品在实际使用中的条件。湿热试验方法是由温度和湿度两种因素综合作用的气候试验，其中湿度的变化受温度影响较为明显。提高温湿度试验条件的强度，尤其是提高温度或延长试验时间都意味着试验严酷度的提高。但一般希望试验条件不要超过实际使用条件中的极端值，以防试验结果与真实的环境影响发生显著的差异。根据试验样品的特性和工作要求考虑试验时间，试验周期数的选择有以下几条原则：考虑试验样品受潮后绝缘性能的影响应以绝缘电阻达到较为稳定的时间为准。根据实际情况，各种绝缘材料不同，电性能变化规律也不完全一致。大部份产品吸潮后，绝缘电阻的变化规律是第 1周期(24h)以内急剧变小，第 6、7周期变化缓慢，超过 10〜14周期趋向平稳。绝缘材料受潮稳定时间还与厚度有关。厚度越厚稳定时间越长，所以选择产品的试验周期时， 要结合考虑它所用的材料及其结构尺寸。考虑金属腐蚀作用试验时间略长一些， 则可用零部件或产品试验来进行判断， 产品在湿热试验中考核金属腐蚀主要看重在金属、组合后的腐蚀效应，如零件在组装中防护层的损伤引起的腐蚀，金属接触腐蚀，有机材料挥发物对金属零件的腐蚀影响等。对绝缘性能要求不高，但要求考核工作性能的产品、其试验周期可选择产品主要性能在湿热条件下达到稳定的时间或足以看出其他性能变化趋势所需的时间。关于湿热对金属的腐蚀作用：只有具备足够数量的潮气时金属才开始腐蚀，每一种金属都有一个临界温度，在临界温度以上，提高温度和湿度都会加速腐蚀作用。试验条件中频繁凝露和一再地蒸发会产生最严重的腐蚀变质。若在金属表面沾有异物，如在制造或装配过程中的焊渣、污物、汗渍等则在湿度存在的条件下，这些异物会产生或加速腐蚀作用。在封闭式样品内若有塑料等非金属零部件，则在湿热试验过程中可能释放出化学气体，使封闭外壳内的金属零件加速腐蚀，从而加强了温热试验对金属腐蚀的作用。对试验箱的要求对试验设备的要求设备的有效空间内应能保证达到标准规定的试验条件，其容差应在规定的范围之内，设备应按有关的检定标准进行检定，为了保证不超过试验标准中规定的总容差，对设备的均匀度、波动度和稳定度等都有一定的要求。设备中产生湿度用水的电阻率不小于500Q•m,因此除了用蒸气加湿的设备外用其他直接水蒸气加湿的设备，水源用水必须经纯化处理。试验箱（室）顶上的凝露水应有相应措施使它不滴落在试验样品上，防止试验样品上过量的积水使试验结果失真。试验设备应备有引出线孔引出测量导线， 对试验作品进行中间检测，这些引出线应有足够的防潮能力，一般在它受潮后绝缘电阻至少要保持在 108Q以上才能保证测量精确度。试验箱内试验区域的风速应为外〜2m/s，为保证箱内温湿度的均匀性。试验条件控制技术湿度的测量湿度测量是保证湿热试验准确的基础，目前测湿方法很多，但精度都不高，常用的有两种类型，一种是用干湿球温度计原理，另一种是用湿敏元件，如用氯化锂、氧化铝、磷化物和陶瓷元件等，虽然各种湿敏元件反应灵敏，使用简便，但在湿热试验中应用有一定的限制。除了在恒定湿度测量或控制方面有些应用外，目前在湿热试验设备中用得较多的还是采用干湿球温度计原理的测湿方法。干湿球温度计原理的测量方法，可以用普通水银温度计也可以用其他感温元件，如热电偶、铂电阻等，当应用干湿球温度计测量时应注意下述问题：国家军用标准中规定要用热时间常数小于20s的温度计测量干湿球温度。目前常用的感温元件中热电偶的反应速度最快，铂电阻其次，水银温度计最慢。目前国内干湿球温度测量方法中用的感湿元件还是以水银温度计和铭电阻居多。选用温度计作干湿球测量元件时，要注意选择形状、规格和性能一致的温度计组成对。温度计精度要高，最好用刻度的温度计，并要进行定期标定，一般一年一次。温度计读数时视线要与水银柱顶端齐平，以避免视差。读数时要迅速并且要注意避免人的头、手或呼吸影响读数造成误差。湿球球体部分的水膜尽可能薄，过多的水分在蒸发时将增加热量的损失，影响测量精度。因此对湿球体包扎的纱布有严格的要求。取清洁的特制的包卷纱布长度 100nm，在蒸馏水中浸湿后服贴地无皱折地缴卷在温球上。纱布在湿球上的重迭部分不要超过湿球周长的四分之一。包好后用纱线将球部上面的纱布扎紧，再把球部下面的纱布紧靠球部扎好， 纱线不能扎紧，以免影响吸水，将球部下面的纱布浸入水容器内，使湿球底距盛水容器20〜30mm。供应纱布的水要清洁并且充分，溶有杂质的水将使饱和气压变化， 影响测量精度。试验方法标准中对试验温湿度条件都给出了一定的误差范围，一般说试验设备能保证达到规定的误差范围便可以保证试验的再现性了，但是在具体掌握这些容差时又须注意到记温湿度容差间的关系。由于空气中的饱和气压值（E饱）与温度有关，因此当试验箱内短时间内空气含湿量（ et）变化不大时，相对湿度值使会因箱温的变化而异。实际上，标准中规定的温湿度误差± 2℃是一个总误差，它包括了箱温的波动度（由控制造成的） ，均匀度（由箱体通风和结构造成的）及测试仪器三方面误差之和。加湿方法的选择正确选用试验设备，在试验箱（室）中产生潮湿条件的方法选择：水挥发加湿：在试验箱（室）中使空气通过大面积水表面而加湿。这种加湿过程一般可有二种方式，一种是将试验箱（室）底部的水槽用电器加热，加快水的蒸发产生湿度。湿度的控制可以用控制电热器温度而达到。另一种是在试验箱（室）外的水箱中将水加热，由水泵送到箱内沿四壁流下通过排水孔流回水箱，形成较大的蒸发面积，使箱内空气湿度逐渐提高。优点：在试验箱内不会产生悬浮状水，湿度很容易通过水温变化进行控制。气泡加湿：强迫空气通过水箱底部，形成细小气泡，穿过水箱变成饱和状态的湿气，送入试验室中。优点：简单、当气流速度固定时可以通过调节水温改变湿度。缺点：由于水的热容量造成时间迟延，使温度调节不够灵敏。当气泡破裂时，可能产生小量的悬浮状水珠。加热产生湿气时会影响工作空间的温度。喷雾加湿：用喷雾的办法将加热或冷却后的去离子水分散成雾状，然后用鼓风机将空气通过水雾加湿后送入试验箱内。湿度可以通过控制水温（露点温度）和送风口温度来达到。优点：加温效果好，维护简单。缺点：采用直接喷雾加湿时，工作空间易形成悬浮状水珠。不易获得湿度快速变化。降温时不易达到高湿。蒸气加湿：将热的水蒸气送入试验箱（室）的工作空间。优点：加湿效果好，可以快速加湿，用蒸气阀调节湿度较为灵敏。缺点：输入蒸气的同时，也输入了热量，因此，试验箱要有良好的冷却措施；箱内较冷物体表面容易产生凝露，控制不当时容易产生“过冲”现象，使湿度高达 100％，或者使箱内产生严重的凝结水使温度降不下来。选择良好的加湿方法对保证湿热试验的质量起着极为重要的作用。国内目前多数湿热箱 是采用蒸气加湿方法。试验过程操作技术条件试验前的稳定处理为了使样品在试验前处于统一的稳定状态下进入试验，防止由于起始条件（特别是温度）的差异造成湿热试验开始时的过度凝露。试验中规定试验样品稳定处理的温度与试验开始时的温度相同，稳定处理的时间根据试验样品的结构和体积大小而定。当试验样品达到稳定后，在不超过1h内将湿度升到试验条件所规定的数值即 95〜100%。试验阶段箱温,ocE,mbaret,mbar相对湿度,％湿度误差.％4093高温阶段41+399852595低温阶段26+24100+5因为试验箱（室）所处的室内条件因季节而异，在不同的室内条件下开始对试品施加温湿度条件将会造成第一周期开始时的凝露量的不一样，从而使不同季节不同地点湿热试验结果不一致，稳定处理后会使试品处于相同条件进行试验。中间检测试验样品在条件试验期间进行各种性能的检测。为了不影响试验条件对样品影响的连续性，进行中间检测一般不允许将样品取出箱外，如果检测项目不能在箱内进行则可采用数组样品。将其中一组样品取出作中间检测后便终止试验，而让其他几组再继续进行到底。根据需要也可以将中间检测的结果作为判断样品最后质量的依据。中间检测的时间应按产品标准规定进行，通常应在低温高湿阶段进行，因为这时的条件较为稳定，对绝缘性能测量重现性较好。最后检测根据样品的特点，参照图8—3湿热试验效应图中有关的效应，确定最后检测的项目，一般有外观检查、电性能、其他功能或性能的检测。一般对试品绝缘性能的检测是在试验箱（室）试验最后一个周期的低温高湿阶段的最后两小时内进行。外观检查其他性能检查将试品取出箱（室）外，在室温大气条件下进行。对测试条件敏感的试品进行参数测量时要注意测试时的环境条件，最好能在记录本上记下测量时的温湿度条件，以供分析时参考。试验后考核指标的确定与分析通过湿热试验来鉴定试验样品的防潮能力，必须有一个明确的质量指标，由于湿热试验对试验样品的效应不但与试验条件有关，还与试验样品的材质、结构、表面状况有着密切关系。对于由多种材料组合而成的试验样品来说则影响效应更为复杂。因此对每一类产品确定其考核指标时，必须根据湿热的作用机理结合产品本身的特征进行分析，在有关的产品标准中加以规定。考核指标的确定步骤如下：首先要根据产品在湿热环境下受潮劣化的特征确定考核项目，例如电机和电器类产品在湿热环境影响下，绝缘性能下降和外观腐蚀是主要的。因此，考核指标就应该以这两项指标为主。而电子产品湿热影响后的性能参数变化(包括绝缘性能变化)却更为主要，仅用绝缘性能来作为最后考核指标就不合适了，应该规定电子产品的性能参数的容许误差作为湿热试验后的最终考核项目。根据实际使用环境和产品的技术要求订出各项考核指标的极限参数值。 通常，在制订前要经过环境分析、现场调查和试验验证，分析和比较了现场运行和人工试验结果之后才能制订出经济合理的考核指标极限参数。12霉菌试验霉菌试验可分为天然暴露试验和试验室人工加速试验两种。人工加速霉菌试验方法是用于鉴定军用设备的抗霉能力以及评价军用设备长霉后对设备性能的影响和损害程度，主要是以设备为受试对象。试验条件及其依据温湿度条件我们采用交变温湿度循环条件即前20h温度为30℃土1℃，相对湿度为95±5%，后4h温度为25土1℃，相对湿度为100％，在国际上采用这种交变温度条件的只有美军标，其它国家及国际机构的标准均采用的是恒定温湿度条件。试验箱的风速国内外霉菌试验标准中，霉菌试验箱不允许强迫通风，并规定风速不应大干/s，而MIL—STD—810C中规定要强迫通风，风速为—2m/s。一般认为空气静止易于霉菌生长而通风不利长霉。但经过分析研究我们决定采用—2m/s，这一风速其理由如下：试验箱的强迫通风可以更好地保