一个设备从厂家到用户，都要经过一段路程的运输，设备能否经受住运输中的振动与冲击就成为设备质量要求之一，这可以通过运输试验来考核。如何开展运输试验呢？是直接采取跑车试验还是在试验室进行模拟试验? 是用运输模拟台进行还是用电动振动台进行? 这一系列问题都是当前设备运输振动试验值得深入考虑和仔细研究的问题。
一、运输试验的内涵和分类
根据百度百科的定义，运输试验是将包装件以一定的方式置于运输工具上，在规定的装载量、运输路线、行驶速度、运输距离与外界气候等条件下，评定包装件承受压力、冲击、振动、摩擦、温度和湿度变化的能力以及包装对内装物保护能力的综合试验。
从定义看，运输试验受装载量、运输路线、行驶速度、运输距离、外界气候等多种因素的影响，从这些不同因素的角度出发，可以将运输试验分为不同的种类。从运输路线的维度，可分为：陆路运输、铁路运输、航空运输、舰船运输；从设备固定方式的维度，可分为：紧固设备、散装设备、大型组件设备；从试验方法的维度，可分为：现场运输试验、实验室模拟运输试验和电动振动台试验。
二、现场运输试验
现场运输试验通常称为跑车试验，将包装和非包装的设备放在运输卡车上，运输卡车在实际道路上按规定速度行驶规定的里程，以验证设备的抗振动冲击能力的试验，通常有两种试验方法。
1）公路运输试验
顾名思义，公路运输试验就是在实际公路上进行跑车的试验。参照GJB 150.16A-2009《军用装备实验室环境试验方法 第16部分：振动试验》的规定，这类试验一般用于卡车/拖车/履带车的紧固货物运输，这种运输环境具有宽带振动特性。装备从厂家运送到最终使用地点经历的环境可分为两个阶段：高速公路的卡车运输和任务/外场运输，任务/外场运输可进一步分为：两轮拖车或轮式车辆和履带车。
高速公路卡车运输从厂家到仓库或用户安装场地，通常使用大型卡车/拖拉机-拖车，经过的路面一般为高速路，里程一般在3200km∽6400km范围内。任务/外场运输时，装备作为一般货物运输，运输平台可能是两轮拖车、2.5t∽10t的卡车或半拖车/履带车，里程一般在500km∽800km。任务/外场的路况与普通货运不同，因作战情况下车辆要通过没有修正的路面和野外路段。
2）汽车试验场试验
我国公路运输已发展到以高速公路为主，一些有特殊要求的路况的越来越少，就逐渐出现一些专用的汽车试验场。参照GJB 150.16A-2009《军用装备实验室环境试验方法 第16部分：振动试验》的规定，这类试验一般用于卡车/拖车/履带车的大型组装件货物。车辆在汽车试验场的标准试验路面上行驶，表1给出了一组试验路面的车辆速度，需要根据寿命环境周期剖面的情况确定每个试验路线、速度和距离的组合。
表1 试验路面的车辆速度
序号 路面 车辆速度km/h 道路长度m
1 粗糙的搓板路（相隔2m有150mm高的波棱） 8 243
2 比利时石块路 32 1201
3 辐射状搓板路（波棱高50mm到100mm） 24 74
4 波棱高50mm的搓板路 16 251
5 间隔为75mm的颠簸路 32 233
三、实验室模拟运输试验
跑车试验时间长、满足要求的公路和试验场数量不多，所以就出现了实验室模拟运输试验。模拟运输振动试验台是对特定负荷的各类物品在实验室里模拟汽车在公路上运输过程中承受的冲击、振动等实际路况能力的考核，以在实验室获取实际工况对于物品的装卸、运输、包装、封装或内部产品造成的影响。
模拟运输振动试验台利用偏心轴在旋转中产生椭圆形的运动轨迹来模拟汽车或轮船运输过程中货物产生的振动、碰撞。将测试平台固定在偏心轴承上，当偏心轴承转动时，测试平台的整个平面就会产生椭圆形的上下前后运动，调整偏心轴随转动速度相当于调整汽车或轮船的行驶速度。
1）公路运输模拟试验台试验
公路运输模拟试验台是国内试验室进行运输试验的一种方式，使用这种运输模拟试验台时，设备是紧固在试验台面上的，经受的是宽带随机振动，所产生时间历程的瞬时概率密度函数应近似正态分布。
依据GJB 150.16A-2009《军用装备实验室环境试验方法第16部分：振动试验》的规定，公路模拟运输的振动暴露量级可依据图1的振动谱型确定，图1是从7种不同技术状态的卡车和半拖车的货舱底板上测得数据的综合结果。振动暴露持续时间应基于装备的寿命周期环境剖面确定，在高速公路上的卡车运输时，普通货车/卡车的振动暴露持续时间每1600km的公路运输为60min（每个轴向）。
图1 高速公路卡车振动环境
2）运输颠簸试验台试验
实际上设备在轮式车辆上运输时，在许多情况下是不固定地散装在车辆底板上进行的，运输时会经历设备与设备以及设备与车厢壁之间的弹跳、移动、碰撞。为了模拟这种运输环境，国军标 GJB150.16A-2009《军用装备实验室环境试验方法 第16部分：振动试验》和美军标 MIL-STD-810F 采用“运输颠簸试验台”。
依据GJB 150.16A-2009《军用装备实验室环境试验方法第16部分：振动试验》的规定，这种环境是包装的几何形状和惯性特性、车辆几何形状和车辆货舱底板的复杂振动运动的函数，运输颠簸台（300rpm，同步圆周运动）能合理地模拟散装货物运输环境，底板的圆周运动的直径为2.54cm，频率为5Hz（底板上的每个点在垂直于水平面的平面内进行圆轨迹运动），允许试件与试验装置的限制物发生碰撞，试件条件不能裁剪。20min的持续试件可以代表从部队贮存地区到使用地点在不同路面上行驶240km的运输，需要结合装备寿命周期环境剖面确定暴露持续时间，详见GJB150.16A-2009《军用装备实验室环境试验方法 第16部分：振动试验》的具体内容。
四、电动振动台试验
电动振动台是根据电磁感应原理设计的，当通电导体处在恒定磁场中将受到力的作用，当导体中通以交变电流时将产生振动。振动台的驱动线圈正式处在一个高磁感应强度的空隙中，当需要的振动信号从信号发生器或振动控制仪产生并经功率放大器放大后通到驱动线圈上，这时振动台就会产生需要的振动波形，电动振动台主要有3种：机械、液压和电动振动试验台。
用电动振动台进行运输试验时，紧固设备与散装设备均可进行，施加的是宽带随机运输谱。不同的试验依据不同的标准，采用不同的规范谱进行试验，以下介绍几种常见内容。
1）公路运输振动谱
公路运输有高速公路运输、等级公路运输和等级外公路运输。车辆有卡车、拖车、集装箱车、履带车等。从我国当前的公路交通情况看，基本上是通过高速公路或等级公路运到用户手中。公路运输的特性是用宽带随机振动来表征的，这种宽带随机振动是由于车辆悬挂系统和结构与不连续的路面及装货面的相互作用造成的。涉及的标准包括：GJB 150的高等级公路卡车运输谱、MIL-STD-810F的轮式车辆运输谱、GJB 3493的民用等级运输振动谱、GJB 3493的军用野战运输振动谱等。
2）铁路运输振动谱
相对公路运输而言 , 铁路运输的振动通常不会明显影响到包装的重新设计。涉及的标准包括：GJB 3493的铁路运输振动谱、MIL-STD-810F的铁路运输振动谱等。
3）航空运输振动谱
要进行空运的设备所经历的振动冲击比较小，但进行大型设备运输时，它们可能会与飞机结构动力相互作用，当设备的频率低于20Hz时，尤其要注意。喷气式飞机的振动是宽带随机振动，低频振动一般可从5Hz开始，对于低于15Hz的振动则可以假定设备没有动态响应。另外，机体结构的低频振动（浪涌振动、着陆接触撞击、机动动作）可作为稳态惯性负载（加速度）考虑。涉及的标准包括：GJB 3493的喷气式飞机运输振动谱、GJB 3493的螺旋桨飞机运输振动谱、MIL-STD-810F的直升飞机运输振动谱等。
4）船上运输振动谱
用船进行运输的设备振动谱与安装在船上的装备基本相同，可参考相关船用的装备振动谱。
五、运输试验和振动试验
装备在全寿命周期阶段经历的振动包括：制造和维修过程的振动、运输过程的振动、工作过程的振动、其他环境的振动四类，其中运输过程的振动采用运输振动试验进行验证，确定如何开展运输和振动试验的一般原则包括：
1）运输振动比使用振动更严酷的情况：地面装备和某些舰载装备的运输振动量级一般比使用振动量级更严酷。对这些装备，运输试验（试件不工作）和使用试验（试件工作）都要进行。
2）使用振动比运输振动更严酷的情况：如果使用振动量级比运输振动量级更严酷，则可以取消运输试验。也可以修改使用振动试验的振动谱或持续时间，使之包含运输振动试验要求。
另一方面，运输试验和振动试验存在一种相互替代的关系，参照GJB150.16A-2009《军用装备实验室环境试验方法 第16部分：振动试验》的规定，高速公路卡车运输试验，在运输试验时，经过的路面为高速路，里程在3200km∽6400km范围内；可以采用振动试验替代，振动暴露量级根据图1确定，振动暴露持续时间每1600km的公路运输为60min（每个轴向）。
六、最后的话
运输试验是将包装件以一定的方式置于运输工具上，在规定的装载量、运输路线、行驶速度、运输距离与外界气候等条件下，评定包装件承受压力、冲击、振动、摩擦、温度和湿度变化的能力以及包装对内装物保护能力的综合试验。根据试验原理的不同，可将运输试验分为：现场运输试验、实验室模拟运输试验和电动振动台试验。就我国当前所开展的运输试验情况看，对各类设备如何开展运输试验目前还没有一个明确的详细的可供剪裁的规范化的运输试验方法，所以在确定试验内容和方法时，一定要参照相应的标准，并和顾客沟通确认，避免造成不必要的麻烦。
参考文献：
1）卢彩铃、康宁民、王树荣《设备运输振动试验方法探讨》
2）声振之家《振动试验类型及试验设备的基本参数和选型》
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