ASTMD416中的随机振动测试

在 ASTM D4169-23E1 标准中，随机振动测试是评估运输包装在真实物流环境中承受复杂、不可预测的振动能力的关键方法。标准明确指出，与正弦振动相比，随机振动测试能更好地模拟实际的运输振动环境，是首选的鉴定方法。

随机振动测试主要在程序D（堆码振动）和程序E（运载振动）中使用，具体规定如下：

1. 适用的测试方法

• 试验方法 D4728：这是进行随机振动测试的标准方法。

2. 测试目的

• 程序D (堆码振动)：模拟包装在运输车辆中堆叠时，承受来自上方货物的动态压力以及垂直方向振动的能力。测试时，包装需承受一个根据其尺寸和密度计算出的静态载荷（模拟堆叠压力），同时施加垂直方向的随机振动。
• 程序E (运载振动)：模拟包装在运输过程中（可能未堆叠或堆叠情况不同）承受来自各个方向（最多三个轴：X, Y, Z）振动的能力。需要对每个可能的装运方向分别进行测试。

3. 推荐的振动谱 (PSD - 功率谱密度)

标准推荐使用特定的功率谱密度图来定义振动的频率范围和强度。选择哪个谱取决于所选的分配周期(DC)：

• **卡车谱 (Truck Profile)**：适用于分配周期 1, 3, 4, 5, 6。
• **铁轨谱 (Rail Profile)**：适用于分配周期 7, 8, 11。
• 组合谱：
• DC 9, 10：先进行60分钟卡车谱，再进行120分钟铁轨谱。
• DC 12, 13：先进行60分钟卡车谱，再进行120分钟**空运谱 (Air Profile)**。

4. 测试持续时间

• 一般建议：在没有特定经验的情况下，使用3小时（180分钟）作为合理的测试时长。
• 卡车谱的推荐时长：建议在一个1小时（60分钟）的循环内，组合不同强度的振动：
• 低水平：40分钟
• 中等水平：15分钟
• 高水平：5分钟 这个循环可以重复以达到所需的总时长（如3小时需要3个循环）。
• 空运谱的推荐时长：建议在一个2小时（120分钟）的循环内，组合不同强度的振动：
• 低水平：27分钟
• 中等水平：10分钟
• 高水平：3分钟 这个循环也可以根据总时长按比例调整（例如，3小时总时长则需要1.5个循环，即低水平40.5分钟，中等水平15分钟，高水平4.5分钟，标准建议按规则取整）。
• 多方向测试：如果需要在多个方向进行振动（如程序E），总测试时间应在这些方向间均匀分配。

5. 重要说明

• 保证等级不适用：标准特别注明，在执行卡车谱和空运谱的随机振动测试时，不使用保证等级I、II、III来区分强度。振动谱本身已经定义了强度。
• 可调整性：如果有关于特定运输环境或产品损坏历史的更详细信息，标准强烈建议修改推荐的测试谱和持续时间，以更准确地重现实际的损坏模式。测试时间可以从30分钟到6小时不等，取决于具体的产品和包装。