#05測(cè)試項(xiàng)目

GB/T 28046.3規(guī)定了振動(dòng)、機(jī)械沖擊、自由跌落、砂石轟擊共4類機(jī)械相關(guān)的試驗(yàn)，機(jī)械負(fù)荷測(cè)試項(xiàng)目基本都是根據(jù)DUT的安裝位置進(jìn)行劃分的，直接看標(biāo)準(zhǔn)會(huì)感覺(jué)非?？菰?，也會(huì)看的云里霧里，但是如果對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的每一個(gè)測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)分析并匯總后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)標(biāo)準(zhǔn)還是比較好理解的。

機(jī)械負(fù)荷試驗(yàn)中的振動(dòng)及沖擊來(lái)源基本可以分為以下四部分：

1) 發(fā)動(dòng)機(jī)及變速箱運(yùn)行引起的振動(dòng)及沖擊，包括乘用車與商用車發(fā)動(dòng)機(jī)/變速箱，振動(dòng)包括隨機(jī)振動(dòng)及正弦振動(dòng)；沖擊主要是變速器換擋操作帶來(lái)的機(jī)械沖擊，高加速度沖擊可能使電子控制模塊殼內(nèi)的電容器分離。   

2) 因車輛行駛引起的振動(dòng)及沖擊，包括兩部分：①在粗糙路面行駛引起的隨機(jī)振動(dòng)，失效模式是由疲勞造成的損壞。②在高速駕駛越過(guò)路邊石頭的情況下引起的沖擊。失效模式為機(jī)械損壞(例如由于高加速度沖擊使電子控制模塊殼內(nèi)的電容器分離)。

3) 因正常使用產(chǎn)生的振動(dòng)或沖擊，如DUT裝于門上，當(dāng)門被關(guān)閉撞擊時(shí)出現(xiàn)機(jī)械沖擊。失效模式為機(jī)械損壞(例如門撞擊產(chǎn)生的高加速度使電子控制模塊殼內(nèi)的電容器分離)。

4) 自由跌落是指系統(tǒng)/組件在加工處理過(guò)程中可能跌落到地面(如在汽車生產(chǎn)線上)。失效模式為機(jī)械損壞(例如，DUT跌落到地面產(chǎn)生的高加速度使電子控制模塊殼內(nèi)的電容器分離)。

根據(jù)安裝位置，試驗(yàn)項(xiàng)目及時(shí)間要求可匯總?cè)缦拢?nbsp;  

機(jī)械負(fù)荷試驗(yàn)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)（來(lái)源：左成鋼）

表中的試驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)安裝位置、標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)、測(cè)試時(shí)間及要求進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，由表中可見(jiàn)， 測(cè)試時(shí)間基本和安裝位置相關(guān)，比如乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)、乘用車變速箱、乘用車柔性氣室均為22h，商用車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱，每個(gè)軸向94h。

#06試驗(yàn)?zāi)康?/span>  

機(jī)械負(fù)荷的試驗(yàn)?zāi)康幕径际菫榱藱z驗(yàn)DUT因受振動(dòng)或沖擊（自由跌落實(shí)際上也是一種沖擊）導(dǎo)致的故障和損壞。

試驗(yàn)引起的主要失效大體可以分為兩種：   

1)一是由疲勞造成的損壞；

2)二是高加速度使電子控制模塊殼內(nèi)的電容器分離。

各項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)康母鶕?jù)安裝位置可匯總?cè)缦拢?

機(jī)械負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)康慕y(tǒng)計(jì)（來(lái)源：左成鋼）

#07建立試驗(yàn)曲線  

除了標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗(yàn)參數(shù)、曲線外，標(biāo)準(zhǔn)在附錄A中還給出了“振動(dòng)試驗(yàn)曲線建立指南”，根據(jù)指南的方法，有助于標(biāo)準(zhǔn)的使用者根據(jù)振動(dòng)測(cè)量結(jié)果按照可再現(xiàn)的方法建立試驗(yàn)曲線，從而消除誤差。

附錄給出了根據(jù)車身安裝或發(fā)動(dòng)機(jī)安裝，如何進(jìn)行車輛數(shù)據(jù)采集，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，如何建立試驗(yàn)曲線等，具體可以去參考標(biāo)準(zhǔn)附錄。

也就是說(shuō)，如果標(biāo)準(zhǔn)使用者認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法覆蓋他需要的應(yīng)用場(chǎng)景，那么他就可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)附錄，自己去實(shí)際測(cè)量車輛數(shù)據(jù)，建立試驗(yàn)曲線，然后根據(jù)曲線進(jìn)行測(cè)試。  

#08疲勞計(jì)算

標(biāo)準(zhǔn)附錄還給出了疲勞計(jì)算的分析的例子。以乘用車、車身安裝（彈性體）為例，來(lái)驗(yàn)證8h的隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)是否足以覆蓋車輛全生命周期的應(yīng)力。測(cè)量和計(jì)算都在一個(gè)ECU上進(jìn)行，在進(jìn)行道路行駛試驗(yàn)（道路顛簸）的車輛上做振動(dòng)測(cè)量。對(duì)ECU進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，至少設(shè)置2個(gè)測(cè)量點(diǎn)，1個(gè)點(diǎn)在ECU的安裝位置（輸入或者激勵(lì)），1個(gè)點(diǎn)測(cè)量印刷電路板（PCB）的響應(yīng)。

測(cè)試時(shí)考慮的因素包括：

1)汽車的全生命周期

2)劣質(zhì)道路百分?jǐn)?shù)

3)試驗(yàn)時(shí)持續(xù)時(shí)間

4)測(cè)量次數(shù)

結(jié)果顯示，8h試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)力（疲勞極限）比車輛5400h道路行駛試驗(yàn)應(yīng)力高大約1.7（1.37~2.06）倍，也就是說(shuō)8h振動(dòng)試驗(yàn)等效于實(shí)車行駛14580h。這樣的測(cè)量和計(jì)算已經(jīng)在許多方面應(yīng)用了20年以上，結(jié)果始終是相近的，8h的試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間確認(rèn)是足夠的。

在這里順便提一下車輛生命周期任務(wù)剖面，如下表所示：

車輛生命周期任務(wù)剖面（來(lái)源：左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》）

對(duì)于乘用車來(lái)講，全生命周期的運(yùn)行時(shí)間約為10000h，平均每天2h，15年壽命計(jì)算下來(lái)就是10950h，而以乘用車、車身安裝（彈性體）為例，8h的隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)等效于14580h，完全可以覆蓋整車全生命周期的應(yīng)力。同理，商用車彈性體要求為32h，是乘用車的4倍，那算下來(lái)就是58320h，也超過(guò)了5萬(wàn)小時(shí)（卡車全生命周期運(yùn)行時(shí)間為50000h），可以覆蓋全生命周期的應(yīng)力。   

另外，標(biāo)準(zhǔn)最后還給了一個(gè)附加證明：根據(jù)野外場(chǎng)地經(jīng)驗(yàn)，在20多年時(shí)間內(nèi)還沒(méi)有經(jīng)歷因?yàn)檎駝?dòng)而引起的失效。選擇試驗(yàn)場(chǎng)和劣質(zhì)的公共道路測(cè)量之間進(jìn)行比較，證明試驗(yàn)場(chǎng)比劣質(zhì)的公共道路嚴(yán)酷得多。選擇的參數(shù)（6000h的車輛壽命，90%的劣質(zhì)道路部分）絕對(duì)是最壞的情況。試驗(yàn)結(jié)果及疲勞計(jì)算結(jié)果表明，振動(dòng)試驗(yàn)計(jì)算的疲勞水平是高于車輛5400h劣質(zhì)道路行駛所必須的疲勞水平的。

#09機(jī)械類DV試驗(yàn)項(xiàng)目

除GB/T 28046.3規(guī)定了振動(dòng)、機(jī)械沖擊、自由跌落、砂石轟擊等4類機(jī)械相關(guān)的試驗(yàn)外，對(duì)ECU來(lái)講，機(jī)械類試驗(yàn)還可以包括連接器相關(guān)試驗(yàn)。機(jī)械類試驗(yàn)主要根據(jù)產(chǎn)品類型及客戶要求進(jìn)行，如下表為機(jī)械類試驗(yàn)項(xiàng)目舉例。   

機(jī)械類試驗(yàn)項(xiàng)目舉例（來(lái)源：左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》）

#10 DV振動(dòng)試驗(yàn)

以某商用車ECU為例，安裝位置位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙，應(yīng)按照4.1.2.7進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，每個(gè)軸向32h，工作模式3.2為A，其他模式為C。DV報(bào)告部分截圖如下：   

ECU DV振動(dòng)試驗(yàn)報(bào)告部分截圖（來(lái)源：孚喬圖，CVC威凱）