汽车产品的振动测试

szdlliuzm · 发表于 2010-2-11 00:31

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最近到N能源公司做二天的汽车电池振动BOX的测试，电池BOX只是汽车电池的一个组件，按用户的振动试验标准进行振动试验是产品合格，但是汽车电池在使用中经常出现电池芯的连接片断裂的故障。这样就提出了一个这样的问题：为什么汽车产品在使用中的故障在振动试验中不能反映出来呢？
   N能源公司没有应变测试仪，产品本人估计原来也没有做过应变应力测试，于是本人带应变测试仪到N公司做了两天电池产品振动时的应变测试。
   测试点的选择：按易断裂的连接片中取两点，其中的一点是易断裂部位，另外选取一个连接片作为对照，也取了两点做振动时的应变量测试，这四个点用的都是相同的国产应变片，另外用了块进口的应变片来做测试的基准值，后来测试时发现进口应变片的阻值太小了，只有118.9欧姆, 而其他四个国产应变片的阻值是120欧姆,因此最后的测试就是测试了国产应变片的四个点。
   最后的测试结果表明：在相同的振动激励值，易断裂点的应变值是其他点的6-10倍，后来提高了试验的加速度值从3.5G 到5G, 这时测试到易断裂点的最大应变值有250微应变了，

szdlliuzm · 发表于 2010-2-11 00:44

试验后大家分析原因：电池芯连接片易断裂部位是在电池盒的最边的位置，一端焊接在电池芯上，另一端要引出箱体，引出端没有进行固定，在结构上就象是一个悬臂梁，因此一端悬空的连接片在振动时会产生了很大的变形，而测到相对其他点有一个很的应变值了。

连接片与电池芯是安装在电池的盒子里被盖住了，因此振动试验时是看不到连接在共振的，由于连接片的质量很轻，在振动试验时连接片的共振对电池的振动试验曲线没有什么影响的，因此振动试验中就无法反应试件内的小结构的振动破坏了。
这个试验也同时说明了，振动试验中，试验件的内部的各部分的振动响应其实是不同的，我们可以通过增加测试点或应变测试等方法来测试试件的不同振动响应。

262488708 · 发表于 2010-2-11 10:32

老兄太专业了

szdlliuzm · 发表于 2010-2-11 11:28

在工厂里很多时候做振动试验是模拟产品的运输环境，只是单纯这样做振动试验对产品质量的提高是有限的了，需要对产品的振动响应进行测试分析才能更有效的去发现问题和改进产品质量了。

ChaChing · 发表于 2010-2-11 16:11

不知是否解读错误, 请楼主释疑, 谢谢
1."按用户的振动试验标准进行振动试验是产品合格"中的振动试验标准所考虑的时间因素为何? 或者说那是何种振动试验标准(Performance or Endurance)? 此标准模拟何种环境(运输或操作)?
2."在使用中经常出现电池芯的连接片断裂的故障", 指的是何种环境(运输或操作)?
个人水平有限, 仅觉得诸多因素必须一并检讨

szdlliuzm · 发表于 2010-2-11 16:34

象电池的振动试验是按相应UL标准进行振动试验，振动试验合格是按给定的振动量级及时间完成振动试验后，对产品的外观及电气、机械性能检查，能满足要求即说明产品的振动试验是合格的。
模拟环境的振动试验合格并不代表所试验的产品就无缺点缺陷了。因此相对于模拟环境的振动试验，为了有效检测出产品所存在的缺陷，现在有可可靠性增长的振动试验方法。
电池连接片的断裂是在产品交给用户后，在使用中常出现的故障。即振动试验没有能有效地发现产品中存在的缺陷。

szdlliuzm · 发表于 2010-2-11 16:41

相对应还存在一种情况：汽车产品的振动试验不能通过，但实际上产品应用在汽车上故障率却很低的。
去年我曾到一家汽车厂生产的汽车就有上述问题，到现场了解后才发现其实是振动试验的夹具问题，因夹具的设计不合理，产品的受力点不对，而造成振动试验不合格，后来按产品的实际受力状况进行夹具设计，才解决了上述问题。

ChaChing · 发表于 2010-2-11 23:17

本帖最后由 wdhd 于 2016-8-1 10:08 编辑

原帖由 262488708 于 2010-2-11 10:32 发表
老兄太专业了

这才好啊! 来此不是就是想向这些专家学习些许专业知识及经验吗!?

ChaChing · 发表于 2010-2-11 23:50

首先谢谢回覆说明! 可能个人表达不佳, 再说明下
我的疑问是"按相应UL标准进行振动试验", 那UL标准模拟何种环境? 是否对"连接片断裂的故障"并非适用的检验规格?
还有1F的"做了两天电池产品振动时的应变测试", 其中振动规格是否就是原先那个UL标准? 若是的话, 那个断裂的故障是否有出现? 同样"提高了试验的加速度值", 那个断裂的故障是否有出现?
还有"振动试验中就无法反应试件内的小结构的振动破坏", 是否意指那标准并不太适用?

szdlliuzm · 发表于 2010-2-13 09:48

电池是按USABC的标准来检测的。
振动试验是模拟环境进行的试验，在一般的振动试验中只有控制点一个传感器，传感器固定在振动台面上，因此振动试验的结果反应的是产品的整体情况，对于产品内部细小处的变化是无法从振动试验数据中反应出来的，即振动试验中的控制点反应的是台面上加速度的变化值，而不是电池连接片上的加速度值了。要反应电池连接片在振动试验中的响应情况就需要在连接片上安装测试传感器，记录连接片的振动响应曲线。
因此在振动试验中只有一个传感器时，用控制点的曲线去推测产品的振动响应曲线就会犯错误的。
由于电池是用塑胶盒子封闭了，并且质量体积都是很小，要找到适合的振动加速度传感器是件不容易的事，找到有了质量轻（几克重）体积小的加速度传感器成本也是很昂贵的。而用应变测试其实就是替代了振动加速度传感器测量连接片的振动响应值了。

ChaChing · 发表于 2010-2-13 12:27

LZ说的很清楚, 我明白, 谢谢
其实好奇的是, 若原有的测试标准是适用的检验规格, 则即使在连接片上未装感测器, 该处仍应受到该有的振动环境, 怎没反应实际问题!?
总归个人最大疑问是, 到底测试标准与实际振动环境差多少? 连接片装不装感测器应非最大因素!

wanyeqing2003 · 发表于 2010-2-13 14:27

可以把悬臂构件改为两端简支，就可以减小应变，提高寿命。

wwych · 发表于 2010-2-19 09:11

主任新年好！
主任做过汽车仪表的震动试验吗？

zhuqing01 · 发表于 2010-2-26 15:42

做模态分析吗？

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