IEC 60068-2-6 是國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）制定的環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于正弦振動(dòng)測(cè)試的部分，廣泛應(yīng)用于包括汽車零件在內(nèi)的電工電子產(chǎn)品，用于評(píng)估產(chǎn)品在振動(dòng)環(huán)境下的機(jī)械強(qiáng)度和功能可靠性。以下從標(biāo)準(zhǔn)核心內(nèi)容、汽車零件測(cè)試的關(guān)鍵要求、實(shí)施流程等方面詳細(xì)說(shuō)明：

一、標(biāo)準(zhǔn)核心目的

IEC 60068-2-6 中的正弦振動(dòng)測(cè)試旨在模擬產(chǎn)品在運(yùn)輸、存儲(chǔ)或使用過(guò)程中可能遭遇的周期性正弦振動(dòng)環(huán)境（如汽車行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)、路面顛簸產(chǎn)生的周期性振動(dòng)），驗(yàn)證零件在持續(xù)或間歇振動(dòng)作用下是否發(fā)生機(jī)械損傷（如結(jié)構(gòu)松動(dòng)、部件脫落）或性能退化（如電氣連接失效、參數(shù)漂移）。

二、汽車零件振動(dòng)測(cè)試的關(guān)鍵參數(shù)與要求

1. 測(cè)試設(shè)備

• 振動(dòng)臺(tái)：核心設(shè)備為電動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)的正弦振動(dòng)臺(tái)，需具備足夠的承載能力（匹配零件重量）和頻率范圍，臺(tái)面需保證振動(dòng)的均勻性（各點(diǎn)振幅 / 加速度偏差在允許范圍內(nèi)）。

• 測(cè)量?jī)x器：包括加速度傳感器（固定于振動(dòng)臺(tái)或被測(cè)零件上）、激光測(cè)振儀（測(cè)量振幅）、信號(hào)發(fā)生器（控制振動(dòng)波形）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（記錄振動(dòng)參數(shù)）。

2. 核心測(cè)試參數(shù)

汽車零件的振動(dòng)測(cè)試參數(shù)需結(jié)合其安裝位置（如發(fā)動(dòng)機(jī)艙、駕駛艙、底盤(pán)）和振動(dòng)環(huán)境特性確定，主要參數(shù)包括：

• 頻率范圍：
  標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定固定范圍，但汽車行業(yè)通常選擇 10 Hz ~ 2000 Hz（覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)怠速振動(dòng)、路面顛簸等典型頻率）。

• 低頻段（10~500 Hz）：模擬路面不平或發(fā)動(dòng)機(jī)低頻振動(dòng)；

• 高頻段（500~2000 Hz）：模擬零部件共振或高頻噪聲振動(dòng)。

• 振動(dòng)振幅 / 加速度：
  振動(dòng)強(qiáng)度可通過(guò)位移振幅（雙振幅，單位 mm）或加速度（單位 m/s2 或 g）描述，兩者可通過(guò)公式換算（$a=(2\pi f{)}^2\times d/2$，其中$a$為加速度，$f$為頻率，$d$為雙振幅）。
  汽車零件常見(jiàn)強(qiáng)度：

• 駕駛艙內(nèi)零件：0.1~1 mm（振幅）或 10~100 m/s2（加速度）；

• 發(fā)動(dòng)機(jī)艙 / 底盤(pán)零件：1~5 mm（振幅）或 100~500 m/s2（加速度）。

• 振動(dòng)方向：
  需在三個(gè)互相垂直的軸向（X、Y、Z 軸，對(duì)應(yīng)零件的長(zhǎng)度、寬度、高度方向）分別測(cè)試，每個(gè)方向至少覆蓋全頻率范圍掃描 1 次。

• 掃頻速率：
  指頻率變化的速率，通常為 1 oct/min（倍頻程 / 分鐘，即頻率從$f$到$2f$的時(shí)間為 1 分鐘）或線性速率（如 10 Hz/s），確保零件有足夠時(shí)間響應(yīng)各頻率點(diǎn)的振動(dòng)。

• 持續(xù)時(shí)間：
  每個(gè)軸向的總測(cè)試時(shí)間通常為 10~20 小時(shí)（根據(jù)零件可靠性要求調(diào)整），可分為多個(gè)循環(huán)（如每循環(huán) 2 小時(shí)，重復(fù) 5 次）。

3. 振動(dòng)波形與測(cè)試類型

• 波形要求：嚴(yán)格為正弦波，波形失真度需≤5%（確保振動(dòng)的單一頻率特性）。

• 測(cè)試類型：

• 掃頻振動(dòng)：從最低頻率到最高頻率連續(xù)掃描（或往復(fù)掃描），用于尋找零件的共振點(diǎn)（共振時(shí)振動(dòng)響應(yīng)會(huì)放大，易導(dǎo)致失效）。

• 定頻振動(dòng)：在特定頻率（如共振點(diǎn)或典型工作頻率）下持續(xù)振動(dòng)，驗(yàn)證零件在該頻率下的長(zhǎng)期承受能力。

三、汽車零件測(cè)試的特殊考量

1. 安裝與固定方式

• 需模擬零件在汽車上的實(shí)際安裝狀態(tài)（如使用原廠支架、螺栓扭矩按規(guī)定擰緊），避免因固定方式不當(dāng)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果失真（如過(guò)度固定可能掩蓋零件本身的薄弱點(diǎn)）。

• 若零件需與其他部件協(xié)同工作（如線束、連接器），測(cè)試時(shí)需包含相關(guān)附件，以評(píng)估整體系統(tǒng)的振動(dòng)耐受性。

2. 工作狀態(tài)設(shè)置

• 測(cè)試過(guò)程中，零件需處于正常工作狀態(tài)（如通電、加載信號(hào)），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其電氣性能（如電壓、電流、信號(hào)輸出），而非僅進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)測(cè)試。

• 對(duì)敏感部件（如傳感器、ECU），需在振動(dòng)過(guò)程中記錄關(guān)鍵參數(shù)（如測(cè)量精度、響應(yīng)延遲），判斷是否超出允許誤差范圍。

四、測(cè)試流程

1. 樣品準(zhǔn)備：

• 檢查零件外觀及初始性能，記錄 baseline 數(shù)據(jù)（如尺寸、電氣參數(shù)）。

• 按實(shí)際安裝方式固定零件于振動(dòng)臺(tái)，安裝加速度傳感器（通常在零件重心或關(guān)鍵部位）。

2. 參數(shù)校準(zhǔn)：

• 啟動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，在空載或模擬負(fù)載下校準(zhǔn)頻率、振幅 / 加速度、波形失真度，確保符合設(shè)定要求。

3. 測(cè)試實(shí)施：

• 機(jī)械狀態(tài)：是否有異常噪音、松動(dòng)、變形；

• 電氣狀態(tài)：是否出現(xiàn)短路、斷路、信號(hào)中斷或參數(shù)漂移。

• 按預(yù)設(shè)程序進(jìn)行掃頻或定頻振動(dòng)，每個(gè)軸向完成規(guī)定時(shí)間的測(cè)試。

• 振動(dòng)過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：

4. 后處理與評(píng)估：

• 測(cè)試結(jié)束后，檢查零件外觀（如裂縫、部件脫落）、結(jié)構(gòu)完整性（如緊固件扭矩衰減）。

• 重新測(cè)試電氣性能，與初始數(shù)據(jù)對(duì)比，判斷是否符合合格標(biāo)準(zhǔn)（如性能參數(shù)偏差≤10%，無(wú)永久性損壞）。

五、合格判定標(biāo)準(zhǔn)

• 機(jī)械方面：無(wú)可見(jiàn)損傷（裂縫、變形、涂層脫落），緊固件無(wú)松動(dòng)，活動(dòng)部件（如旋鈕、開(kāi)關(guān)）功能正常。

• 電氣方面：

• 無(wú)電氣故障（短路、斷路、絕緣擊穿）；

• 性能參數(shù)（如輸出信號(hào)、測(cè)量精度）在產(chǎn)品規(guī)范允許范圍內(nèi)；

• 連接器、焊點(diǎn)等關(guān)鍵部位無(wú)接觸不良。

六、與汽車行業(yè)其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)

IEC 60068-2-6 是基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)，汽車行業(yè)常結(jié)合以下標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化測(cè)試要求：

• ISO 16750-3：針對(duì)汽車電子的機(jī)械負(fù)荷測(cè)試，其中振動(dòng)測(cè)試參數(shù)（如頻率范圍、加速度）更貼合汽車實(shí)際工況（如發(fā)動(dòng)機(jī)艙零件可能要求更高的振動(dòng)強(qiáng)度）。

• SAE J1455：美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)商用車零件的振動(dòng)測(cè)試有更具體的規(guī)定（如路面譜相關(guān)的振動(dòng)剖面）。

七、注意事項(xiàng)

• 測(cè)試前需明確零件的失效模式（如焊點(diǎn)疲勞、線束磨損、結(jié)構(gòu)共振斷裂），針對(duì)性設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

• 對(duì)于批量生產(chǎn)的零件，需進(jìn)行抽樣測(cè)試（如每批次抽 3~5 件），確保一致性。

• 若測(cè)試中發(fā)現(xiàn)共振點(diǎn)，需在該頻率下增加定頻測(cè)試時(shí)間（如延長(zhǎng)至 2 小時(shí)），驗(yàn)證零件的抗共振能力。

通過(guò) IEC 60068-2-6 標(biāo)準(zhǔn)的正弦振動(dòng)測(cè)試，可有效暴露汽車零件在周期性振動(dòng)下的潛在缺陷，為設(shè)計(jì)優(yōu)化（如增加阻尼、避免共振頻率）提供依據(jù)，最終提升整車的可靠性。