為何要進行？

 

1、設計、開(kai)發階段

1、分析(xi)試品在不同振動(dong)狀態下(xia)的(de)震(zhen)動(dong)模(mo)態 

2、測試(shi)產品的極(ji)限(xian)強度及(ji)訂定相關的特性規(gui)格 

3、失效分(fen)析與改善

 

2、生產階段 

全面進行ESS測試，大量篩選出潛(qian)在的瑕疵。 

（依據產品(pin)的特(te)性及振動規模，投入ESS測(ce)試(shi)有(you)效(xiao)的篩選出潛(qian)在的不良(liang)件，并對(dui)于電子或機構類(lei)與加(jia)工時殘留之(zhi)熱(re)應(ying)(ying)力及內(nei)應(ying)(ying)力可(ke)有(you)效(xiao)消除(chu)其內(nei)殘留應(ying)(ying)力之(zhi)效(xiao)果，并可(ke)有(you)效(xiao)的消除(chu)多層電路板(ban)間的離散(san)電容(rong)效(xiao)應(ying)(ying)，將對(dui)產品(pin)品(pin)質提供相當大的幫(bang)助。）

 

3、品質管理（QC） 

有效確保與管理產品的品質水(shui)準。

 

4、品質保證(zheng)(QA) 

認(ren)證生產之產品其(qi)使用功能、規格(ge)與可靠度(du)與標示相同。

 

5、其它

 

振動測試能得到什么(me)結果？

 

1.提供工程(cheng)開發(fa)的依(yi)據及參考

2.制程控(kong)制

3.品(pin)質的改善及提升(sheng)

4.提供與振動有(you)關之相(xiang)互(hu)關系(xi)條件

5.對產品(pin)品(pin)質(zhi)的(de)保證宇承若(ruo)

6.減少(shao)維修(xiu)支(zhi)出與提(ti)升獲利率

7.提高(gao)整體(ti)形象

 

振動測試可篩選(xuan)出的瑕疵(ci)

 

• 固(gu)定件松脫

• 電子接(jie)點接(jie)續不良

• 篩(shai)選出潛在的不良(liang)零(ling)件

• 篩(shai)選出有(you)瑕疵的焊(han)點

• 調整件之受振位(wei)置(zhi)、準度失真

• 零(ling)組件之破裂(lie)、損(sun)毀

• 電路(lu)斷短(duan)路(lu)異常

• 電源線或(huo)(huo)訊號線之不正(zheng)常磨損或(huo)(huo)導線斷裂或(huo)(huo)接點(dian)松脫

• 試(shi)件產(chan)生振動噪(zao)音(yin)

• 功能異常失效

 

如(ru)何運用振(zhen)動測(ce)試提高產品可靠度

 

• 設計階(jie)段的驗(yan)證試驗(yan)（定(ding)性、定(ding)量試驗(yan)/疲勞、破壞）

• 生產階段全面進行ESS應(ying)力篩選

• 品管、品保階段的可靠度(du)抽檢認證

• 接受階段的(de)驗證測試（品質、規格特(te)性功能驗證）

 

可靠度與失(shi)效

 

1. 可靠(kao)度(du)的定(ding)義：

 

• 產品在特定的(de)年限(xian)內與環境(jing)條件下(xia)，達(da)成預定功能的(de)機率（GENERALPRODUCRT） 

• 產品在特定的(de)條(tiao)件下，在需(xu)要作動(dong)的(de)時間內達成(cheng)任務的(de)機率(lv)（ONESHOT PRODUCT） 

 

2.失效分(fen)析——針對可靠度試驗而言

 

• 開發設計不良

• 零件選擇不當

• 零(ling)件(jian)品質(zhi)不良

• 生產能力不良(liang)

 

產品發(fa)生不可靠的原因

 

• 使(shi)用環境無法正確預估與測量

• 未(wei)能充分滿(man)足使(shi)用者需(xu)求

• 可靠(kao)度需求(qiu)設(she)計水準不匹配

• 品質水(shui)準(zhun)變(bian)異(yi)

• 設計(ji)誤差

• 制造(zao)誤(wu)差

• 調校、檢修誤差(cha)

• 認為(wei)誤差與(yu)疏失

 

失(shi)效(xiao)的種(zhong)類形式

 

>獨立失(shi)效(xiao)（INDEPENDENTFAILURE） 

產品(pin)內部(bu)發(fa)生互不影響的失效試件

 

>相(xiang)依失效（INDEPENDENTFAILURE） 

回(hui)因其它(ta)系(xi)統(tong)的(de)異常或失效而引發的(de)連鎖性失效

 

>間歇性失(shi)效（INTERMITTENTFAILURE） 

使用過程中偶發的功(gong)能異常(chang)或失效(xiao)

 

>并(bing)聯(lian)失效（MULTIPLE FAILURE） 

同時發生兩件(jian)以上的(de)獨立失效事件(jian)

 

>成型(xing)失效(xiao) 

同一零(ling)件發(fa)生(sheng)兩次獲兩次以(yi)上的異(yi)常失(shi)效

 

如何(he)完成(cheng)振動測試報告

 

儀器設備(bei)，夾(jia)具種類及特征，測試(shi)(shi)規(gui)(gui)格(ge)，執(zhi)行(xing)狀態及進行(xing)步驟，夾(jia)具與(yu)試(shi)(shi)件(jian)固定(ding)之方式，加速規(gui)(gui)的安裝位置，試(shi)(shi)件(jian)在測試(shi)(shi)的前、中、后功能測試(shi)(shi)紀(ji)錄，失效分析與(yu)判斷，測試(shi)(shi)結(jie)果(guo)的檢討評估、改善與(yu)建議(yi)

  

如何執行可靠度計(ji)劃

 

• 定訂產品生命周期：泛(fan)指正常功能(neng)運作下的使用壽命

• 定訂環(huan)境需(xu)求：泛指于生(sheng)產、存儲、運輸(shu)與(yu)使用操作下之環(huan)境

• 定訂可靠(kao)度的配置：界定產品可靠(kao)度之需求(qiu)條件(jian)

• 可靠度的配置：零組件、半成(cheng)品及(ji)成(cheng)品等于(yu)不同階段下的需求(qiu)水準

• 效益評(ping)估：品(pin)質成本(ben)分(fen)析、并界定死勇者的需(xu)求(qiu)分(fen)布水準，包括(kuo)（a）可靠度(du)（b）可用性（c）功能需求 

• 設計分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)（a）功(gong)能分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)（b）環境分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)（c）公差(cha)分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)（d）故障分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)及不(bu)良品效應響應分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi) 

• 定訂試驗程序(xu)：

 

 

 

（a）不同階段下的(de)振動(dong)試驗計(ji)劃 

（b）可靠度的鑒定標準 

（c）環境(jing)需求水準：單一或復合環境(jing)測試(shi) 

 

 

 

• 綜合分(fen)析：收集(ji)經過測試后的(de)資料，并分(fen)析執行計劃的(de)

 

 

 

（a）合理性（b）經濟性（c）其(qi)他效益影響評(ping)估 

 

 

 

• 追蹤與管(guan)制：建立(li)產(chan)品的資料回饋系統，發(fa)現新問題與潛在(zai)問題

 

執行可靠度計劃成功的秘訣

 

• 以提高(gao)產品可靠(kao)度為開發、生產的最高(gao)指標

• 選擇(ze)高可靠(kao)度(du)的零配件及成(cheng)熟(shu)的相(xiang)關(guan)技術

• 對每一個(ge)新開發產品進(jin)行必(bi)要(yao)的破壞性測試(shi)及分析

• 進(jin)行階段性(xing)的設(she)計(ji)評估(gu)及改善計(ji)劃

• 對(dui)產(chan)品進行環(huan)境影響分析與(yu)評(ping)估

• 實施(shi)階段性的可靠(kao)度試(shi)驗

• 追蹤與管制

 

測(ce)試變數

 

• 振動測試設備 

 

 

1.控制器 

2.放大器 

3.振動(dong)及推力大(da)小及最大(da)形成量 

4.振動音圈頻率影響范圍及(ji)響應頻譜(pu)

 

 

 

• 選擇振動測試的軸(zhou)向 

• 振(zhen)動(dong)頻譜與功率強度 

• 執行時間的長久(jiu) 

• 進行(xing)掃描的(de)方式與速率

 

夾具種類(lei)與特(te)性

 

• 試件本身

• 安裝(zhuang)技能

• 加速規（感知器）的種類(lei)、質量及數(shu)量

• 加速規的(de)安裝位置及固(gu)定方式

• 試件狀(zhuang)態(tai)（關機/關機測(ce)(ce)試、復合測(ce)(ce)試）

• 其它

 

振動量及表示法

• 振動(dong)強度(du)常用(yong)速度(du)、加速度(du)、振幅(fu)大小表示，也使用(yong)力量大小的變化來描述

• 加速(su)度（a）、速(su)度（v）、振幅（d）、力（N）通常用線性(xing)單位來表示

• 振動強(qiang)度量通常有下列不同的描(miao)述： 

 

 

 

A. 峰(feng)對(dui)峰(feng)值（peak to peak） 

B. 峰值（peak level） 

C. 平均值（Average level） 

D.均方(fang)根值（Root meansquare, RMS） 

E. 功(gong)率頻譜(pu)密度值（Powerspectrum density,PSD） 

F. 加速(su)度頻譜密度值（Accelerationspectrumdensity, ASD） 

 

 

 

• 各(ge)種不同的單位描(miao)述有(you)其特定的使用時機，與振動強度表示法

 

影響振動測量的基本因素

 

¨振(zhen)動測量通(tong)常(chang)使用(yong)加(jia)速規作(zuo)為(wei)感(gan)知(zhi)起，對于速度(du)(du)或振(zhen)幅大小則(ze)將加(jia)速度(du)(du)訊(xun)號(hao)積分運算而得。當然也(ye)可選(xuan)擇速度(du)(du)規或位移(yi)規進行測量，無論選(xuan)用(yong)何(he)種感(gan)知(zhi)器作(zuo)為(wei)測量感(gan)知(zhi)器都(dou)必須注意其特(te)性規格，否則(ze)將嚴(yan)重影響(xiang)振(zhen)動測試的精確度(du)(du)。

 

¨任何接(jie)觸時感(gan)知器的(de)本(ben)身(shen)既是一(yi)個(ge)機械系(xi)統，有其自身(shen)的(de)共(gong)振(zhen)頻率及(ji)共(gong)振(zhen)倍頻等相(xiang)關物理特性，通常進行振(zhen)動量測量前必須選擇高過測試(shi)頻寬條件以(yi)上的(de)感(gan)知器。

 

¨必須選擇較高(gao)測量值之感知(zhi)器

 

¨感知(zhi)器安(an)裝(zhuang)的方式

 

¨周(zhou)圍環境變化也是(shi)影響(xiang)振動測量的(de)重要因(yin)素

 

換(huan)能器（感知(zhi)器）的種類

 

在(zai)測(ce)量振(zhen)動信號時(shi)，最長被選(xuan)擇使用將(jiang)機械能轉(zhuan)(zhuan)換(huan)成電能的測(ce)量元件，簡稱為(wei)換(huan)能源(yuan)器(qi)或稱為(wei)能量轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)（transducer）。

 

換能器將試(shi)件(jian)的機(ji)械運動能轉換成電(dian)能，再分析(xi)輸出信號之(zhi)強弱與變(bian)化，如(ru)頻率、加速度、速度、位移及力(li)等量。

 

在實(shi)際(ji)測(ce)量環境(jing)中依據實(shi)際(ji)需(xu)求又可分為：

 

一、接觸式

二、非接觸式

 

其中(zhong)非(fei)接觸式的感(gan)知器，常(chang)用的有 

一、渦電流式

二、電容式

三、光電式 

A. 光(guang)彈法 

B. 雷射(she)光電反射(she)法 

C. 鐳射(she)多普勒(le)效應測量法

 

非接觸式(shi)感知器的使(shi)用(yong)特征(zheng)

 

A. 遠距離(li)測量(liang) 

B. 高溫/低(di)溫環境下測量 

C. 無法固定感知(zhi)器的環境 

D.無質量效(xiao)應的缺點 

 

如何(he)選(xuan)擇加(jia)速規

 

>頻率影(ying)響(xiang)范圍，靈敏(min)(min)度(du)，線(xian)(xian)性度(du)，動態(tai)范圍/安(an)全極(ji)限(xian)值，質量效應，軸向及(ji)側向靈敏(min)(min)度(du)，溫度(du)效應，信號線(xian)(xian)長度(du)，其它環境因素影(ying)響(xiang)效應

 

振動(dong)波形的種類

 

>正(zheng)弦波（SINE WAVE）

 

一、循(xun)環(huan)掃描（SWEEP SINE） 

A. 線性掃描——1.Linar2.Hz/sec 

B. 對數掃(sao)描(miao)——1.Log2.Octave

 

二(er)、共(gong)振搜尋（RESONANCERESEARCH）

 

三、共振駐留(liu)（RESONANCE DWELL）

 

四(si)、步進(jin)式掃(sao)描(miao)（STEP SINE）

 

五、復(fu)頻式(shi)共振駐留(liu)（MULTIRESONANCE DWELL）

 

>隨機波(bo)(bo)（RANDOM），沖擊(ji)波(bo)(bo)（SHOCKWAVE）

 

六、半弦波（HALF SINE1/2SINE）

 

七(qi)、鋸(ju)齒波（SAWTOOTH WAVE）

 

八、方波(bo)（SQUARE WAVE）

 

九、自行定義（SELF DEFINITION）

 

>SINE ON （SOR），RANDOM ONRANDOM （ROR），其(qi)它——復合波形(xing)測試

 

循環(huan)掃(sao)描的種類與(yu)使用時(shi)機(ji)（sweep sine）

 

試件以特定的(de)振(zhen)動(dong)能(neng)量(liang)，在(zai)預(yu)定的(de)頻(pin)率(lv)范(fan)圍及時間內(nei)加(jia)以振(zhen)動(dong)，并連續變(bian)化其頻(pin)率(lv)。

 

目的：使試件(jian)在設定頻率范(fan)圍(wei)內，由低(di)(di)頻至高頻或高頻至低(di)(di)頻連續的進行多次循(xun)環(huan)掃描測(ce)試，用以鑒定產品是否足以忍(ren)受環(huan)境(jing)應力，并(bing)及早預防(fang)與改善(shan)。

 

技巧：正弦掃(sao)(sao)描(miao)(miao)的振(zhen)(zhen)動(dong)強度、掃(sao)(sao)描(miao)(miao)速(su)率及掃(sao)(sao)描(miao)(miao)方式，對共振(zhen)(zhen)的發生有(you)重要的影(ying)響(xiang)。正確的掃(sao)(sao)描(miao)(miao)速(su)率必須滿到能使試(shi)件發生最大(da)共振(zhen)(zhen)的最短(duan)時間(jian)作為(wei)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)速(su)率定訂的依據。并(bing)希望能在共振(zhen)(zhen)頻率范(fan)圍內發生足夠的共振(zhen)(zhen)次數，用以鑒定試(shi)件容忍振(zhen)(zhen)動(dong)環境(jing)應力的能力。

 

方式：一、線性(xing)掃描二、對(dui)數掃描 

 

隨(sui)機(ji)振動測試（RANDOM VIBRATION）

 

目的：對大多數的振動環境而言，無論是自然或人為環境所產生的振動環境大多以隨機波存在之振動模式為多。例如自然環境中的海浪、潮流、風、落雨、地震、、、以至日常生活中的環境如運輸環境等等所產生的振動，皆為隨機振動之范疇。固試件、產品所存在的環境本是涵蓋在隨機振動之范圍內，若能對試件進行振動相關之研究分析，投以經過研究規劃過的隨機振動測試，則將更接近實際所面臨之效果。其測試的效率遠超過正弦掃描，且不易發生正弦掃描式所產生的過應力及應力殘留等不良影響。