一、标准基本情况：

标准名称：环境条件分类 自然环境条件 贮存、运输和使用过程中测得的冲击和振动数据

标准号：GB/T 4797.9-2021/ IEC60721-2-9 : 2014

本标准2021年03月09日发布，2021年10月01日实施。

本标准由TC8（全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会）归口上报，TC8/SC2（全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会气候环境试验分会）执行，主管部门为国家标准化管理委员会。

介绍：GB/T4797的本部分旨在提供一种策略，用以根据产品在贮存、运输、有气候防护场所或无气候防护场所使用过程中测得的数据制定环境剖面。测得的数据通常以加速度-时间历程形式记录。之后从IEC60068-2系列[1]选择适当严酷度的振动和冲击试验方法，应用IEC60721-3[2]中给出的环境水平，并根据本部分描述的策略更新环境水平。

本标准范围和目的：

GB/T4797的本部分旨在提供一种策略，用以根据产品寿命周期中测得的数据制定环境剖面。

其目的是定义冲击和振动的基本参数和量值，作为确定产品在其寿命周期内贮存、运输和使用过程中预期承受机械环境严酷度的基础。

概述：

在贮存、运输平台和使用地点测得的冲击和振动信号从基本的正弦特征到纯随机特征各不相同。

随机信号可能是正态分布，也可能是非正态分布。如果是后者，可以合理地假设该过程是以一种复杂方式混合不同幅度的正态分布随机信号的叠加。

真实环境很少能够被简单地归类为正弦振动环境，通常，与旋转机械、航空发动机、螺旋桨等离散激

励机制相关联，并且与相关的随机振动过程相混合。产品相关规范需明确是仅进行随机振动试验还是进行混合模式试验。

冲击环境与产品寿命周期每一阶段的振动环境密切相关，在特定的环境中往往会产生更高量级的加速度。如果在运输过程中将包装产品牢固地固定在运输平台基座上，包装产品不会“跳动”，通常这些冲击信号包含的频率在0Hz至200Hz带宽内。当然，在使用过程中可能出现更高频率(也许在kHz范围)，这也取决于实际的使用环境。

贮存、运输和使用阶段的一些典型特征的介绍：

1、贮存：

产品在贮存阶段长时间放置，在此期间不使用。贮存位置可能是有气候防护、有部分气候防护或无气候防护场所。在贮存期间，产品会经历搬运，所受冲击及振动强度取决于装卸设备和存储架的类型。产品在搬运时受到机器或过往车辆的影响，所引起的振动和冲击强度从微弱到强烈不尽相同。特别当其存放位置靠近重型机器和输送带时，产品可能承受更为强烈的冲击和振动。

2、运输

2.1、道路运输：

产品在道路运输阶段始终处于冲击和振动环境。影响这种环境幅值和频率范围的主要因素:

———运输车辆的结构设计； 

———车辆的行驶速度； 

———路况； 

———产品在车辆中的位置； 

———振动测量的参考轴线方向相对于车辆轴向的关系，一般垂直方向是最恶劣的； 

———产品可能对车辆响应特性的影响； 

———车辆的载荷分布。

早期实验室采用正弦振动来模拟道路运输环境。现在通常采用随机振动模拟，本部分中阐明的方法适用于该技术。因道路运输和搬运冲击的状况差异比较大，故在试验方案中一般两者同时包含。如有必要，相关规范需详细说明是否有这种需求。

2.2、轨道运输：

轨道环境取决于列车悬挂系统设计，现代化列车悬挂系统以空气悬挂为主。当然，并不是所有的列车都是现代化的，特别是货运列车，会出现高强度、宽频率的振动冲击环境。空气悬挂系统的环境非常平稳，通常是低强度的低频环境。转轨冲击可能产生明显更高等级的加速度，这取决于缓冲设计。影响这种环境幅值和频率范围的主要因素有:

———列车车厢悬挂系统的类型； 

———铁轨路况； 

———产品在列车车厢中的位置； 

———缓冲类型和转轨时的撞击速度。

2.3、空中运输

空中运输可以采用喷气式、螺旋桨式飞机或旋翼式飞机。不同运输方式间的环境差异很大。

   2.3.1、喷气式飞机：

喷气式飞机的环境特性是随机的，冲击和振动的幅值和频率特性根据货舱内的位置而变化，频率上限可达2000Hz。

2.3.2、螺旋桨式飞机：

螺旋桨式飞机的环境主要由发动机转子产生的正弦分量、螺旋桨通过频率及其谐波和随机背景组成。这些频率随着飞机的不同而变化，但通常集中在200Hz的频率范围内。基于这种情况，随机叠加正弦模拟比较适合。但是，随着与旋转激励源距离的增加，正弦特征逐渐减弱。在这种情况下，随机叠加随机模拟更合适，或者用更简单的方法，采用具有间隔离散频率特征的随机模式来模拟较高振幅处的情况。螺旋桨之间区域的正弦分量通常非常大，产品如果对这些频率敏感，应避免将产品放置于该区域。

2.4、水上运输：

水上环境是发动机和螺旋桨产生的正弦分量与海况激励(洋流)、货舱在船上位置和货物在货舱内位置产生的随机分量的叠加。影响这种环境幅值和频率范围的主要因素有:

———船只的大小； 

———船只的行驶速度； 

———货舱在船上的位置； 

———港口货物装卸搬运的恶劣程度。

3、使用：

产品在寿命周期使用阶段环境变化很大，会受到一系列因素影响，如安装方式、安装位置以及安装位置与振源的距离。使用过程不仅限于安装在室内的产品，还涵盖了产品在设计和工作模式下使用的所有情况。

产品在其寿命周期使用阶段针对气候条件可能采用防护或不采用防护，使产品处于不同因素组合的环境。与其他阶段相比，主要的不同之处在于在使用阶段产品通常需要在频谱更宽的环境中实现功能、完成作业。

换句话说，使用阶段面临的环境对产品的影响大多是最轻微的，即通常在运输阶段有可能会经历更严酷的环境。

为了清晰地制定试验方案和确定环境类型，需要对产品的使用方式进行深入了解，进而确保产品在其性能许可的范围内使用。

4、振动和冲击数据：

在现场测量期间通过加速度计和测量仪器测得加速度-时间历程数据，该数据可以是模拟量或数字量，可多次分析处理。

数据通常处理成下列形式之一，具体形式取决于数据的性质:

———正弦数据的加速度幅值谱;

———冲击数据的冲击响应谱;

———随机数据的加速度谱密度(ASD)。

本部分所采用的原则可适用于上述形式的数据处理。

   二、标准起草单位：

  三、失效机理：

3.1、振动失效机理：

振动会导致产品发生位移，位移导致结构疲劳、磨损、变形、碰撞或者断裂。一旦结构产生变形会造成结构的碰撞、摩擦或者断裂、这样会导致产品发生物理损坏，从而无法进行修复，这些通常都是由于产品的强度不足引起的。一般产品的强度可以满足要求，所以我们所见到的失效大多由于疲劳引起，振动是导致疲劳产品的主要原因之一。

振动导致的失效如下：

结构性损坏：这种破坏包括组成产品的各构件产生变形、弯曲裂纹、断裂以及疲劳损坏等。

工作性能失灵：这种破坏一般指在振动的影响下，系统造成不稳定性能变差，有些系统甚至不能工作，例如电气短路、导线磨损、电气接触异常、光学性能失调等。

工艺性能破坏：这种破坏一般指产品的连接件松动，密封失效、轴承磨损、焊点脱焊、螺钉松动，印刷板插脚接触不良等。

3.2、机械冲击失效机理：

当产品受到冲击后，其运动状态会产生突变并产生瞬态响应。其响应是一个高频振荡、短周期、有明显上升下降的高能量波。如果冲击响应幅值超过产品的强度，会导致产品发生损坏。

一般失效：电路板器件开裂或脱落、产品发生结构变形或开裂、材料在到物理极限而破坏。

3.3、机械碰撞失效机理：

   当产品受到持续的碰撞后，可以参考材料的低周疲劳，包装在每次碰撞过程中包装或者产品会发生变形，一旦累积到一个量级就会造成质变，从而导致包装或者产品发生失效。

一般失效：电路板器件开裂或脱落、产品发生结构变形或开裂、包装破损。

四、优瑞特振动、冲击试验能力

五、优瑞特参与起草，已发布的标准：

1、GB/T 35774-2017《运输包装件性能测试规范》

2、GB/T 4857.1-2019《包装 运输包装件基本试验 第一部分：试验时各部位的标示方法》

3、GB/T 4798.1-2019《环境条件分类 环境参数组分类及其严酷程度分级 第1部分：贮存》

4、GB/T 2421-2020《环境试验 概述和指南》

5、GB/T 2423.27-2020《环境试验 第2部分：试验方法 试验方法和导则：温度/低气压或温度/湿度/低气压综合试验》

6、GB/T 2423.51-2020《环境试验 第2部分：试验方法 试验Ke：流动混合气体腐蚀试验》

7、GB/T 32065.8-2020《海洋仪器环境试验方法 第8部分：温度变化试验》

8、GB/T 32065.10-2020《海洋仪器环境试验方法 第10部分：盐雾试验》

9、GB/T 4797.9-2021《环境条件分类 自然环境条件 贮存、运输和使用过程中测得的冲击和振动数据》

10、GB/T 2423.33-2021《环境试验 第2部分：试验方法 试验Kca:高浓度二氧化硫试验》

11、GB/T 2423.18-2021《环境试验 第2部分：试验方法 试验Kb:盐雾、交变（氯化钠溶液）》

12、NB/T 10279-2019《输变电设备 湿热环境条件》

13、NB/T 10280-2019《电网用状态监测装置 湿热环境条件与技术要求》

14、YZ/T 0174-2020《冷链寄递保温箱技术要求》

15、T/CPF 0012-2020《快递小型运输包装件试验导则》

16、T/CPF 0011-2020《电商物流大家电运输包装件试验导则》