EN50155-2017轨道车辆上的电子产品振动冲击试验标准分析
发布时间：2020-06-06 20:14:26
EN50155-2017 13.4.11轨道车辆上的电子产品振动冲击试验标准分析
1 试验目的
考核被试品在经受振动冲击环境后是否能正常工作。
2 参考标准
EN 61373-2010
3 试验条件
本试验涵盖三个试验，分别为：模拟长寿命试验、冲击试验、功能随机振动试验；
a、模拟长寿命试验：根据被试品在车上安装的位置不同，具体试验条件也不同，具体条件详见表 1，试验时间均为每轴向 5h。
表 1 模拟长寿命试验条件
分类 | 试验方向 | 标称加速度 (m/s2)2/Hz | 总均方根值 （m/s2） | 频率范围 | 试验图谱 |
A 类车身安装 | 垂直轴 | 0.532 | 4.25 | 当被试品质量 m 不大于 500kg： f1=5Hz，f2=150Hz；
当被试品质量 m大于 500kg 不大 于 1250kg：f1=1250/m*2 Hz， f2=1250/m*60 Hz；
当被试品质量大于 1250kg： f1=2Hz，f2=60Hz。 | 详见图 1 |
横轴 | 0.131 | 2.099 |
纵轴 | 0.234 | 2.83 |
B 类车身安装 | 垂直轴 | 0.964 | 5.72 |
横轴 | 0.192 | 2.55 |
纵轴 | 0.461 | 3.96 |
转向架安装 | 垂直轴 | 6.12 | 30.6 | 当被试品质量 m 不大于 100kg： f1=5Hz，f2=250Hz；
当被试品质量 m大于 100kg 不大 于 250kg：f1=250/m*2 Hz， f2=250/m*100Hz；
当被试品质量大于 250kg： f1=2Hz，f2=100Hz | 详见图 2 |
横轴 | 4.62 | 26.6 |
纵轴 | 1.32 | 14.2 |
轴安装 | 垂直轴 | 124.9 | 144 | 当被试品质量 m 不大于 50kg： f2=500Hz；
当被试品质量 m 大于 50kg 不大 于 125kg：f2=125/m*200Hz；
当被试品质量大于 125kg： f2=200Hz | 详见图 3 |
横轴 | 100.2 | 129 |
纵轴 | 25.02 | 64.3 |
| 注：此表的总均方根值均为该条件下最大频率范围时的取值 |
图 1 模拟长寿命试验图谱 1-车身安装
图 2 模拟长寿命试验图谱 2-转向架安装
图 3 模拟长寿命试验图谱 3-轴安装
b、冲击试验：根据被试品在车上安装的位置不同，具体试验条件也不同，具体条件详见表 2，试验次数均为每方向 3 次，共 18 次。
表 2 模拟长寿命试验条件
分类 | 试验方向 | 加速度峰值（m/s2） | 脉宽（ms） | 试验波形 |
A类和 B类车身安装 | ±垂直轴 | 30 | 30 | 半正弦波，详见 图 4 |
±横轴 | 30 | 30 |
±纵轴 | 50 | 30 |
转向架安装 | ±垂直轴 | 300 | 18 |
±横轴 | 300 | 18 |
±纵轴 | 300 | 18 |
轴安装 | ±垂直轴 | 1000 | 6 |
±横轴 | 1000 | 6 |
±纵轴 | 1000 | 6 |
图 4 冲击试验波形
c、功能随机振动试验：根据被试品在车上安装的位置不同，具体试验条件也不同，具体条件详见表 3，试验时间为完成功能测试的时间，但不得小于 10min。
表 3 功能随机振动试验条件
分类 | 试验方向 | 标称加速度 (m/s2)2/Hz | 总均方根值 （m/s2） | 频率范围 | 试验图谱 |
A 类车身安装 | 垂直轴 | 0.0166 | 0.75 | 当被试品质量 m 不大于 500kg： f1=5Hz，f2=150Hz；
当被试品质量 m大于 500kg 不大 于 1250kg：f1=1250/m*2 Hz， f2=1250/m*60 Hz；
当被试品质量大于 1250kg： f1=2Hz，f2=60Hz。 | 详见图 1 |
横轴 | 0.0041 | 0.37 |
纵轴 | 0.0073 | 0.5 |
B 类车身安装 | 垂直轴 | 0.0301 | 1.01 |
横轴 | 0.006 | 0.45 |
纵轴 | 0.0144 | 0.7 |
转向架安装 | 垂直轴 | 0.19 | 5.4 | 当被试品质量 m 不大于 100kg： f1=5Hz，f2=250Hz；
当被试品质量 m大于 100kg 不大 于 250kg：f1=250/m*2 Hz， f2=250/m*100Hz；
当被试品质量大于 250kg： f1=2Hz，f2=100Hz | 详见图 2 |
横轴 | 0.144 | 4.7 |
纵轴 | 0.0414 | 2.5 |
轴安装 | 垂直轴 | 8.74 | 38 | 当被试品质量 m 不大于 50kg： f2=500Hz；
当被试品质量 m 大于 50kg 不大 于 125kg：f2=125/m*200Hz；
当被试品质量大于 125kg： f2=200Hz | 详见图 3 |
横轴 | 7 | 34 |
纵轴 | 1.751 | 17 |
| 注：此表的总均方根值均为该条件下最大频率范围时的取值 |
4 试验步骤
a） 将进行性能检测后的被试品安装在振动台面上；
b）首先进行模拟长寿命试验，试验过程中被试品处于非工作状态；
c） 进行模拟长寿命试验后检测，再进行冲击试验，试验过程中被试品处于工作状态；
d）进行冲击试验后检测，再进行功能振动试验，试验过程中被试品处于工作状态并检测被试品性能；
e） 进行最终检测。
5 试验要求
设备要求：振动台最低频率应能达到 2Hz，冲击脉宽应能大于 30ms；
结果要求：试验后目视检查被试品；性能测试结果应满足等级 A 的要求。
EN50155-2017 中规定的被试品性能标准分类
等级 A：
在试验前和试验后，被试品应继续按预期操作。不允许出现性能下降或功能丢失。不允许更改实际操作状态或存储的数据。如果相关方同意，可以用最低性能水平代替正常的性能水平(所有功能都按规定工作) 。
等级 B：
在试验前和试验后，被试品应继续按预期操作。然而，试验期间，性能是允许下降的。不允许更改实际操作状态或存储的数据。
等级 C：
在试验期间，允许功能暂时丢失。被试品可以自动重启。正常性能应在规定的最大时间之内达到。在此之后，设备应保持以前的运行状态，并按预期工作。不允许丢失重要数据或手动重启或程序控制重启。在这种情况下，用户和供应商应协商并在用户手册中明确定义。在这种情况下，用户手册应在投标阶段提供给用户。
注意，重要的存储数据依赖于应用程序，并在性能规范中声明。