長期在40°C環(huán)境下進(jìn)行電磁振動(dòng)試驗(yàn)會(huì)對設(shè)備造成影響嗎:
簡單來說,高溫和振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生“1+1>2”的協(xié)同效應(yīng),對設(shè)備造成的影響遠(yuǎn)比單獨(dú)進(jìn)行高溫試驗(yàn)或振動(dòng)試驗(yàn)要大得多。
以下是具體的影響方面:
剛度與強(qiáng)度下降:許多塑料、橡膠密封件、粘合劑和潤滑劑在40°C的高溫下會(huì)變軟,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)較低的材料可能開始進(jìn)入高彈態(tài),導(dǎo)致其機(jī)械強(qiáng)度、剛度和阻尼特性發(fā)生顯著變化。
膨脹效應(yīng):不同材料的熱膨脹系數(shù)不同。高溫會(huì)導(dǎo)致部件膨脹,可能使原本設(shè)計(jì)合理的裝配間隙變小甚至消失,從而在振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生額外的摩擦、擠壓應(yīng)力或機(jī)械干涉,導(dǎo)致卡死或磨損加劇。
共振頻率偏移:材料的剛度會(huì)隨溫度升高而降低,導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)或部件的固有頻率(共振頻率)下降。這意味著在振動(dòng)試驗(yàn)中,設(shè)備可能會(huì)意外地進(jìn)入另一個(gè)原本不會(huì)響應(yīng)的共振區(qū)間,承受遠(yuǎn)超預(yù)期的振動(dòng)應(yīng)力,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疲勞、固定件松動(dòng)或斷裂。
加劇磨損與疲勞:高溫軟化了材料,使其更易磨損。振動(dòng)帶來的持續(xù)應(yīng)力循環(huán)在材料性能下降的情況下,會(huì)大幅加速疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展,可能使壽命急劇縮短。
連接器與焊點(diǎn)問題:這是*常見的影響之一。高溫使連接器塑料殼體變軟,振動(dòng)時(shí)插針的保持力可能不足,導(dǎo)致接觸**、瞬間斷電或信號(hào)中斷。同樣,PCB上的焊點(diǎn)、大型元器件的引腳在熱脹冷縮和振動(dòng)的共同作用下,更易產(chǎn)生裂紋甚至脫焊。
元器件性能漂移:電阻、電容、電感、半導(dǎo)體等元器件的參數(shù)會(huì)隨溫度變化。40°C的高溫環(huán)境可能使某些元器件的工作點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)值,雖然不一定會(huì)立即失效,但結(jié)合振動(dòng)應(yīng)力,可能會(huì)誘發(fā)間歇性故障或性能下降。
設(shè)備在高溫環(huán)境下本身散熱效率就低。如果振動(dòng)導(dǎo)致散熱片松動(dòng)、風(fēng)扇性能下降或損壞,會(huì)進(jìn)一步引起設(shè)備內(nèi)部溫度升高,形成過熱-性能下降-更熱的惡性循環(huán),*終可能導(dǎo)致熱關(guān)機(jī)或元器件熱損壞。
正因?yàn)榇嬖谶@些協(xié)同效應(yīng),進(jìn)行高溫振動(dòng)綜合試驗(yàn)具有極高的工程價(jià)值:
暴露潛在缺陷:很多在常溫振動(dòng)下不會(huì)出現(xiàn)的問題,在高溫下會(huì)暴露無遺。它能發(fā)現(xiàn)單一環(huán)境試驗(yàn)無法發(fā)現(xiàn)的故障模式。
加速壽命測試:這種嚴(yán)苛條件可以模擬設(shè)備好幾年使用中可能遇到的*惡劣情況,在短時(shí)間內(nèi)驗(yàn)證其長期可靠性,是一種有效的加速老化手段。
驗(yàn)證設(shè)計(jì)邊界:檢驗(yàn)設(shè)備在極限工況下是否仍能正常工作,確保其有足夠的設(shè)計(jì)余量(Margin)。
符合標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范:許多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如汽車電子領(lǐng)域的ISO 16750、**領(lǐng)域的MIL-STD-810、航空航天等)都明確要求進(jìn)行不同嚴(yán)酷等級(jí)的溫度-振動(dòng)綜合試驗(yàn),以滿足認(rèn)證要求。