IEC 60068-2-80：2005振动环境测试规范——混合模式详解

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IEC 60068-2-80是国际电工委员会(IEC)制定的一项环境测试标准，专门针对电子设备在实际使用中可能遇到的各种环境条件进行评估。这份2005年发布的第一版标准，标题为"Essais d'environnement - Partie 2-80: Essais - Test Fi: Vibration - Mixed mode"，关注的是振动测试，特别是混合模式振动测试。混合模式振动试验是根据设备设计的不同特性，综合了随机振动、谐波振动和冲击振动等多种形式，模拟真实世界中的复杂振动环境。这种测试旨在验证设备在多种频率和加速度下能否保持其性能稳定，以及是否满足耐久性和可靠性要求。它适用于电子、电气和机械系统，确保产品能在诸如交通运输、工业设备、家用电器等各种应用场合承受预期的振动影响。该标准详细规定了振动试验的范围、方法、设备要求、试验程序和结果分析，包括但不限于振动台的设置、试验时间、频率范围、加速度级别以及数据解析和评估准则。对于试验的执行，IEC 60068-2-80要求严格按照规定的步骤进行，并且可能包含多个版本的整合，以反映技术的最新进展。在使用此标准时，企业需要注意其版权信息，如"CEI/IEC 60068-2-80: 2005Licensed to MEC Limited. - RANCHI/BangALORE"，表明该标准被MEC Limited许可使用，仅限于指定地点内部使用，并由Book Supply Bureau提供。此外，对于已发布版本的更新和修订，如1.0、1.1和1.2版本，分别代表基础版、包含第一次修正版和包含1和2次修正版，企业在参考时应确保使用最新、最全面的整合版本。总结来说，IEC 60068-2-80标准对于电子设备制造商和认证机构至关重要，它提供了确保产品在振动环境下的稳健性和耐用性的强制性测试指导，对于提高产品质量和满足市场准入要求具有重要作用。企业应遵循该标准并根据自身产品特点定制相应的试验计划，以保证产品的合规性和竞争力。

60068-2-80  IEC:2005 – 13 –

ENVIRONMENTAL TESTING –

Part 2-80: Tests – Test Fi: Vibration – Mixed mode

1 Scope

This part of IEC 60068 is intended for general application for testing specimens when

simulation is required of vibration excitation of a complex and mixed nature.

The purpose of the test is to demonstrate the adequacy of the specimen to resist the specified

mixed mode excitation without unacceptable degradation of its functional and/or structural

performance. It is particularly useful for tailoring mixed mode environments where measured

data are available for the real life environment.

The test also helps reveal the accumulated effects of stress induced by random vibration,

mixed with sine and/or random, and the resulting mechanical weakness and degradation in

specified performances, and to use this information, in conjunction with the relevant

specification, to assess the acceptability of specimens. In some cases, this standard may also

be used to demonstrate the mechanical robustness of specimens.

This standard is applicable to specimens which may be subjected to vibration of a random

and/or a combination of random and deterministic nature resulting from transportation or real

life environments, for example in aircraft, space vehicles and for items in their transportation

container when the latter may be considered as part of the specimen itself.

Although primarily intended for electrotechnical specimens, this standard is not restricted to

such specimens and may be used in other fields where desired.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document.

For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition

of the referenced document (including any amendments) applies.

IEC 60050(300):2001, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Electrical and

electronic measurements and measuring instruments –

Part 311: General terms relating to measurements

Part 312: General terms relating to electrical measurements

Part 313: Types of electrical measuring instruments

Part 314: Specific terms according to the type of instrument

IEC 60068-1:1988, Environmental testing – Part 1: General and guidance

IEC 60068-2-6:1995, Environmental testing – Part 2-6: Tests -Test Fc: Vibration (sinusoidal)

IEC 60068-2-47:1999, Environmental testing – Part 2-47: Test methods – Mounting of

components, equipment and other articles for vibration, impact and similar dynamic tests

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– 14 – 60068-2-80  CEI:2005

CEI 60068-2-64:1993, Essais d'environnement – Partie 2-64: Méthodes d'essai – Essai Fh:

Vibrations aléatoires à large bande (asservissement numérique) et guide

CEI 60068-3-8:2003, Essais d'environnement – Partie 3-8: Documentation d’accompagnement

et lignes directrices – Sélection d’essais de vibrations

CEI 60068-5-2:1990, Essais d'environnement – Partie 5-2: Guide pour la rédaction des

méthodes d'essais – Termes et définitions

ISO 2041:1990, Vibrations et chocs – Vocabulaire

3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants sont généralement

définis dans l’ISO 2041, la CEI 60050(300), la CEI 60068-1, la CEI 60068-2-6, CEI 60068-2-

64 et la CEI 60068-5-2. Lorsqu'une définition tirée de l'une de ces sources est indiquée pour

la commodité du lecteur, les dérivations sont indiquées, de même que les exceptions à ces

définitions.

Les termes et définitions supplémentaires suivants s'appliquent également.

3.1

mouvement de l'axe transversal

mouvement effectué dans une direction autre que celle de l'excitation externe, généralement

spécifié sur les deux axes orthogonaux

3.2

mouvement réel

mouvement représenté par le signal à large bande renvoyé par le transducteur du point de

référence

3.3

point de fixation

partie du spécimen en contact avec le montage d'essai ou la table de vibration à un endroit

auquel le spécimen est normalement attaché lors de son utilisation

NOTE Si le montage s'effectue avec une pièce de la structure réelle de fixation, les points de fixation considérés

sont ceux de la structure et non ceux du spécimen.

3.4

point de contrôle

3.4.1

contrôle en un seul point

méthode de contrôle utilisant le signal du transducteur au point de référence pour maintenir

ce dernier au niveau de vibration spécifié

3.4.2

contrôle multipoint

méthode de contrôle utilisant les signaux du transducteur de chaque point de contrôle. Les

signaux sont soit soumis à une moyenne arithmétique continue, soit traités à l'aide de

techniques de comparaison, en fonction de la spécification particulière, voir aussi 3.9

3.5

accélération normale due à la gravité terrestre qui varie en fonction de l'altitude et de la

latitude géographique

NOTE Pour les besoins de la présente norme, la valeur de g

est arrondie au nombre entier immédiatement

supérieur, à savoir 10 m/s

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60068-2-80  IEC:2005 – 15 –

IEC 60068-2-64:1993, Environmental testing – Part 2-64: Test methods – Test Fh: Vibration,

broadband random (digital control) and guidance

IEC 60068-3-8:2003, Environmental testing – Part 3-8: Supporting documentation and

guidance – Selecting amongst vibration tests

IEC 60068-5-2:1990, Environmental testing – Part 5-2: Guide to drafting of test methods –

Terms and definitions

ISO 2041:1990, Vibration and shock – Vocabulary

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions are generally defined in

ISO 2041, IEC 60050(300), IEC 60068-1, IEC 60068-2-6, IEC 60068-2-64 and IEC 60068-5-2.

Where, for the convenience of the reader, a definition from one of those sources is included

here, the derivation is indicated and departures from the definitions in those sources are also

indicated.

The additional terms and definitions that follow are also applicable.

3.1

cross axis motion

motion not in the direction of the external stimulus, generally specified in the two orthogonal

axes

3.2

actual motion

motion represented by the wideband signal returned from the reference point transducer

3.3

fixing point

part of the specimen in contact with the fixture or vibration table at a point where the

specimen is normally fastened in service

NOTE If a part of the real mounting structure is used as the fixture, the fixing points are taken as those of the

mounting structure and not of the specimen.

3.4

control point

3.4.1

single point control

control method using the signal from the transducer at the reference point in order to maintain

this point at the specified vibration level

3.4.2

multipoint control

control method using the signals from each of the transducers at the check points. The

signals are either continuously averaged arithmetically or processed by using comparison

techniques, depending upon the relevant specification, see also 3.9

3.5

standard acceleration due to the earth's gravity, which itself varies with altitude and geo-

graphical latitude

NOTE For the purposes of this standard, the value of g

is rounded up to the nearest whole number, i.e. 10 m/s

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– 16 – 60068-2-80  CEI:2005

3.6

points de mesure

points spécifiques sur lesquels les données sont collectées pour la réalisation de l'essai.

Il existe trois types de points, comme défini ci-dessous

3.6.1

point de vérification

point situé sur le montage, la table de vibration ou le spécimen, aussi près que possible d'un

de ses points de fixation, et, dans tous les cas, solidement relié au spécimen

NOTE 1 Un grand nombre de points de vérification sont utilisés pour garantir que les exigences de l'essai sont

remplies.

NOTE 2 S'il existe au maximum quatre points de fixation, ils sont tous utilisés comme points de vérification.

S'il en existe plus de quatre, quatre points de fixation représentatifs seront définis comme points de vérification

dans la spécification particulière

NOTE 3 Dans des cas particuliers, pour des spécimens complexes ou de grande taille par exemple, les points de

vérification seront déterminés par la spécification particulière s'ils sont éloignés des points de fixation.

NOTE 4 Si un grand nombre de petits spécimens sont fixés sur un seul montage d'essai, ou dans le cas d'un petit

spécimen qui aurait de nombreux points de fixation, un point de vérification unique (le point de référence) peut être

choisi pour la dérivation du signal de contrôle. Ce signal est alors associé au montage d'essai et non aux points de

fixation du ou des spécimens. Cette procédure n'est valable que si la fréquence de résonance la plus basse du

montage d'essai chargé est bien supérieure à la fréquence la plus haute de l'essai.

3.6.2

point de référence

point choisi parmi les points de vérification et dont le signal est utilisé pour maîtriser l'essai de

façon à remplir les exigences de la présente norme

3.6.3

point de référence fictif

point obtenu manuellement ou automatiquement à partir de points de vérification multiples et

utilisé pour maîtriser l'essai de façon à remplir les exigences de la présente norme

3.6.4

points de réponse

points spécifiques du spécimen sur lesquels les données sont collectées pour les besoins de

l'étude de la réponse aux vibrations

NOTE Ces points ne sont ni des points de vérification ni des points de référence

3.7

axes privilégiés de l'essai

trois axes orthogonaux qui correspondent aux axes les plus vulnérables du spécimen

3.8

fréquence d'échantillonnage

nombre des valeurs intermédiaires de magnitude relevées chaque seconde pour enregistrer

ou représenter un historique sous forme numérique

3.9

stratégies de contrôle multipoint

méthode de calcul du signal de contrôle de référence lors du contrôle multipoint. Les

stratégies suivantes de contrôle en domaine fréquentiel sont possibles, voir aussi 3.4.2

3.9.1

moyenne

processus définissant la valeur de contrôle comme moyenne arithmétique des valeurs du

signal, voir aussi 3.31, à chaque fréquence de plusieurs points de vérification

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60068-2-80  IEC:2005 – 17 –

3.6

measuring points

specific points at which data are gathered for conducting the test. These points are of three

types, as defined below

3.6.1

check point

point located on the fixture, on the vibration table or on the specimen as close as possible to

one of its fixing points, and in any case rigidly connected to it

NOTE 1 A number of check points are used as a means of ensuring that the test requirements are satisfied.

NOTE 2 If four or fewer fixing points exist, each is used as a check point. If more than four fixing points exist, four

representative fixing points will be defined in the relevant specification to be used as check points.

NOTE 3 In special cases, for example for large or complex specimens, the check points will be prescribed by the

relevant specification if not close to the fixing points.

NOTE 4 Where a large number of small specimens are mounted on one fixture, or in the case of a small specimen

where there are a number of fixing points, a single check point (that is the reference point) may be selected for the

derivation of the control signal. This signal is then related to the fixture rather than to the fixing points of

the specimen(s). This procedure is only valid when the lowest resonance frequency of the loaded fixture is well

above the upper frequency of the test.

3.6.2

reference point

point, chosen from the check points, signal of which is used to control the test, such that the

requirements of this standard are satisfied

3.6.3

fictitious reference point

point derived from multiple check points either manually or automatically, the result of which

is used to control the test, so that the requirements of this standard are satisfied

3.6.4

response points

specific points on the specimen from which data is gathered for the purpose of the vibration

response investigation

NOTE These points are not check or reference points

3.7

preferred testing axes

three orthogonal axes that correspond to the most vulnerable axes of the specimen

3.8

sampling frequency

number of discrete magnitude values taken per second to record or represent a time-history in

a digital form

3.9

multipoint control strategies

method for calculating the reference control signal when using multipoint control. The

following frequency domain control strategies are available, see also 3.4.2

3.9.1

averaging

process of determining the control value as the arithmetic average of the signal value, see

also 3.31, of each frequency at more than one check point

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IEC 60068-2-80：2005振动环境测试规范——混合模式详解

IEC 60068-2-80：2005 环境测试-第2-80部分：测试-测试Fi：振动-混合模式 - 完整英文电子版（86页）

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