ما هو Half-Sine Shock؟
اختبار الصدمة نصف الجيب هو الاختبار الذي يتم فيه تطبيق النبضات التي يكون منحنى زمن التسارع فيها نصف جيب على العينة. إنه نبض الصدمة الكلاسيكي الأكثر استخدامًا.
الغرض من Half-Sine Shock
والغرض من ذلك هو التحقق من القوة الهيكلية من خلال تمثيل تأثيرات المناولة والنقل بشكل نبضي قابل للتكرار.
على أي منتجات يُطبَّق Half-Sine Shock؟
- الأجهزة الإلكترونية
- خلايا ووحدات البطارية
- مكونات السيارات
- المنتجات المعبأة
في أي قطاعات يُستخدم Half-Sine Shock؟
المواصفات المتعلقة بـ Half-Sine Shock
- IEC 60068-2-27اختبار الصدمة الميكانيكية امتحان
- MIL-STD-810 طريقة 516
- UN 38.3 T.4
- IEC 60068سلسلة من طرق الاختبار البيئي امتحان
- ميل-ستد-810تقييمات الهندسة البيئية والاختبارات المعملية امتحان
- آر تي سي إيه دو-160الظروف البيئية وطرق الاختبار في معدات الطيران امتحان
- SAEمعايير هندسة السيارات والفضاء امتحان
- ISO 16750الظروف البيئية في المعدات الكهربائية/الإلكترونية للمركبة امتحان
- الأمم المتحدة 38.3اختبارات سلامة النقل على بطاريات الليثيوم امتحان
شروط Half-Sine Shock
- شكل التأثير
- نصف الجيوب الأنفية
- ذروة التسارع والمدة
- محددة في المواصفات؛ 150 جم / 6 مللي ثانية للخلايا الصغيرة في UN 38.3 T.4
- عدد الصدمات
- رقم محدد (عادة ثلاثة) في كل محور واتجاه.
- محور
- في ثلاثة محاور متعامدة، في كلا الاتجاهين
جهاز Half-Sine Shock
- آلة اختبار الصدمة
- مقياس التسارع ونظام التحليل
- منصات مبرمج
- تركيب التثبيت
متطلبات العينة لـ Half-Sine Shock
- يجب أن يتم تثبيت العينة بشكل صارم على الجهاز
- يجب أن تكون مشحونة بالكامل لاختبارات البطارية
- يجب التحقق من الوظيفة قبل الاختبار
مدة Half-Sine Shock
عادة نصف يوم عمل.
إجراء Half-Sine Shock
- 1يتم ضبط شكل النبض عن طريق اختيار الوسادة.
- 2يتم إجراء التحقق باستخدام أداة فارغة.
- 3يتم تطبيق النبضات في كل محور واتجاه.
- 4يتم تسجيل منحنيات النبض.
- 5يتم تقييم الوظيفة والحالة البدنية.
معايير قبول Half-Sine Shock
يتم تعريف معيار القبول في المواصفات. بالنسبة لاختبارات البطارية، لا يلزم وجود تسرب أو حريق أو انفجار.
تقييم النتائج
يجب أن يظل منحنى النبض ضمن نطاق التسامح. النبضات الزائدة أو ذات الذروة المزدوجة غير صالحة.
تقرير Half-Sine Shock
- تم تطبيق المعيار
- ذروة التسارع والمدة وعدد النبضات
- المحاور والاتجاهات
- منحنيات النبض
- الحالة الوظيفية
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- الأمم المتحدة 38.3 (نقل البطاريات)
- مواصفات المعدات الإلكترونية
الاهتزاز والصدمة — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Half-Sine Shock؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تُظهر اختبارات الاهتزاز والصدمة ما إذا كان المنتج يتحمل الأحمال الديناميكية الميكانيكية. والظاهرتان مختلفتان: فالاهتزاز حمل مستمر ومتكرر، بينما الصدمة تأثير لحظي واحد بتسارع عالٍ. وتُنتجان أنماط عطل مختلفة وتُطلبان بشكل منفصل.
العطل الناتج عن الاهتزاز هو الإجهاد: فتتشقق وصلة اللحام، ويتآكل غلاف الكابل، ويرتخي المسمار، ويفقد الموصل التلامس. أما العطل الناتج عن الصدمة فهو الكسر: إذ يتحطم مكوّن هش، وتنكسر حاملة، وتخرج لوحة من حاملها. لذا فإن اختبار المنتج تحت الاهتزاز لا يُظهر أنه يتحمل الصدمة أيضًا.
يُطبَّق الاهتزاز بثلاثة أشكال، يُعطي كل منها معلومات مختلفة. يمسح الاهتزاز الجيبي ترددًا واحدًا؛ ويُستخدم لإيجاد ترددات الرنين للمنتج، وهو قيّم جدًا في مرحلة التصميم. ويمثل الاهتزاز العشوائي طبيعة النطاق العريض للبيئة الحقيقية ويُفضَّل كدليل على المتانة. أما ملفا الجيبي فوق العشوائي والعشوائي فوق العشوائي فيحاكيان معًا الضجيج عريض النطاق المتراكب على الترددات السائدة من المحركات والدوارات — وهذا ضروري في تطبيقات طائرات الهليكوبتر والتوربو-بروب.
الرنين هو المفهوم المحوري في هذا المجال. فلكل هيكل تردداته الطبيعية الخاصة؛ وعندما يقترب تردد الإثارة من أحدها، يزداد السعة ويتعرض المنتج لتسارع يفوق مستوى المدخل بأضعاف. لذا يُجرى مسح للرنين قبل الاختبار، وغالبًا ما يتخذ تغيير التصميم شكل إزاحة الرنين بدلاً من خفض المستوى.
في هذه العائلة، يُعد التثبيت (fixture) جزءًا من النتيجة، وهذه هي النقطة الأكثر إغفالًا. فطريقة تثبيت العينة بالهزاز تغيّر مباشرة الطاقة المنقولة وسلوك الرنين. ويُدخل التثبيت سيئ التصميم رنينه الخاص ويفرض حملاً لم يكن المنتج ليتعرض له لولا ذلك، أو على العكس يُخمِّد الحمل الحقيقي ويحمي المنتج. ولا يمكن مقارنة النتائج التي تُحصَّل بتثبيتات مختلفة.
يُحدد اختيار نقطة القياس النتيجة أيضًا. إذ يوضع مقياس التسارع الضابط على التثبيت ومقاييس تسارع المراقبة عند النقاط الحرجة للمنتج؛ ويجب أن يوثق التقرير هذه المواضع. ويمكن أن تختلف قيم التسارع المقاسة عند نقاط مختلفة في الاختبار نفسه اختلافًا ملحوظًا.
تُقسَّم الملفات حسب مجال التطبيق: اهتزاز النقل (التعبئة والشحن)، اهتزاز المركبات (حسب موقع التركيب)، السكك الحديدية (فئات EN 61373)، الطيران (أقسام DO-160)، العسكري (أساليب MIL-STD-810) ونقل البطاريات (UN 38.3 T3). ويمر المنتج نفسه بملفات مختلفة تحت برامج مختلفة.
مجموعات الطرق في هذا المجال
الاهتزاز الجيبي
تحديد الرنين عبر مسح الترددات والتحمل عند ترددات محددة؛ وهو الاختبار الأكثر إفادة في مرحلة التصميم.
الاهتزاز العشوائي
المتانة بملف كثافة طيفية للقدرة عريض النطاق؛ وهو النهج الأفضل تمثيلاً للبيئة الحقيقية.
الملفات المختلطة
الجيبي فوق العشوائي والعشوائي فوق العشوائي؛ للترددات السائدة الناتجة عن الآلات الدوارة.
الصدمة الكلاسيكية
التسارع والمدة المحددان بأشكال نبضات نصف جيبية ومنشارية وشبه منحرفة.
السقوط الحر والانقلاب
سيناريوهات سقوط واقعية ناتجة عن المناولة؛ حاسمة للمنتجات المحمولة.
البحث عن الرنين ومراقبته
الكشف عن التغيرات الإنشائية (التشقق، الارتخاء) عبر المسح قبل الاختبار وبعده.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- الصدمة والاهتزاز ليسا الاختبار نفسه؛ فأحدهما يُحدث كسرًا والآخر إجهادًا، وكلاهما مطلوب بشكل منفصل.
- لا يمكن مقارنة تقرير لا يوثق التجهيزة؛ فقد تُدخل التجهيزة رنينها الخاص.
- تأتي المستويات من معيار المنتج أو مواصفة البرنامج؛ ولا يحدد المعيار مستوى عالميًا واحدًا.
- دون مسح رنين قبل الاختبار وبعده، قد يمر الضرر الإنشائي دون ملاحظة؛ وقد يبدو المنتج يعمل بينما هو متصدع من الداخل.
- يجب الإبلاغ عن موضع نقطة القياس؛ إذ تختلف قيم التسارع المقاسة في نقاط مختلفة من الاختبار نفسه اختلافًا ملحوظًا.
- إذا لم يُشغَّل المنتج أثناء الاختبار، تبقى انقطاعات التلامس المتقطعة غير مرئية.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من متانة النقل والاستخدام
- امتثال النقل واهتزاز المركبة للبطاريات
- ملفات التأهيل للسكك الحديدية والطيران والدفاع
- تحليل السبب الجذري لأعطال اللحام والموصلات والوصلات
- قرار إزاحة الرنين عبر تغيير التصميم
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Half-Sine Shock
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع Half-Sine Shock؟
تم تنفيذ Half-Sine Shock في النطاق IEC 60068-2-27, MIL-STD-810 طريقة 516 و UN 38.3 T.4. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها Half-Sine Shock؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على الأجهزة الإلكترونية, خلايا ووحدات البطارية, مكونات السيارات و المنتجات المعبأة. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ Half-Sine Shock؟
المعلمات المحددة هي: شكل التأثير — نصف الجيوب الأنفية, ذروة التسارع والمدة — محددة في المواصفات؛ 150 جم / 6 مللي ثانية للخلايا الصغيرة في UN 38.3 T.4 و عدد الصدمات — رقم محدد (عادة ثلاثة) في كل محور واتجاه.. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ Half-Sine Shock؟
يجب أن يتم تثبيت العينة بشكل صارم على الجهاز, يجب أن تكون مشحونة بالكامل لاختبارات البطارية و يجب التحقق من الوظيفة قبل الاختبار. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق Half-Sine Shock؟
عادة نصف يوم عمل. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة Half-Sine Shock التي يطلق عليها "مناسبة"؟
يتم تعريف معيار القبول في المواصفات. بالنسبة لاختبارات البطارية، لا يلزم وجود تسرب أو حريق أو انفجار.