在軌道交通系統(tǒng)中，電子設(shè)備作為列車運(yùn)行的核心組成部分，其穩(wěn)定性和可靠性直接關(guān)系到列車運(yùn)行安全與乘客出行體驗(yàn)。隨著我國(guó)軌道交通網(wǎng)絡(luò)的快速擴(kuò)展，對(duì)電子設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性要求日益提高。GB/T 25119《軌道交通機(jī)車車輛電子裝置》作為行業(yè)重要標(biāo)準(zhǔn)，為電子設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境下的性能評(píng)估提供了科學(xué)依據(jù)，其中振動(dòng)沖擊測(cè)試是確保設(shè)備可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
標(biāo)準(zhǔn)概述
GB/T 25119是國(guó)家針對(duì)軌道交通機(jī)車車輛電子裝置制定的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，由國(guó)家鐵路局歸口管理。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軌道交通電子裝置在各種環(huán)境條件下的性能要求和測(cè)試方法，包括高溫、低溫、濕熱、振動(dòng)和沖擊等測(cè)試項(xiàng)目。標(biāo)準(zhǔn)的制定參考了國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，與EN50155、IEC61373等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，為我國(guó)軌道交通設(shè)備的國(guó)際化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
振動(dòng)沖擊測(cè)試的重要性
軌道交通電子設(shè)備在運(yùn)行過程中不可避免地會(huì)受到振動(dòng)和沖擊的影響。列車啟動(dòng)、制動(dòng)、軌道不平順、通過道岔等工況均會(huì)產(chǎn)生不同程度的機(jī)械振動(dòng)和瞬時(shí)沖擊。這些物理效應(yīng)可能導(dǎo)致電子設(shè)備內(nèi)部元器件松動(dòng)、電路板斷裂、連接器失效或功能異常，嚴(yán)重時(shí)將影響列車安全運(yùn)行。因此，通過規(guī)范的振動(dòng)沖擊測(cè)試，可以驗(yàn)證電子設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中的可靠性，確保其在各種工況下均能正常工作。
測(cè)試內(nèi)容與方法
GB/T 25119標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)振動(dòng)沖擊測(cè)試有明確規(guī)定，主要包括以下內(nèi)容：
1. 振動(dòng)測(cè)試
振動(dòng)測(cè)試模擬列車運(yùn)行中的連續(xù)振動(dòng)環(huán)境，頻率范圍通常覆蓋5Hz至150Hz。測(cè)試分為功能振動(dòng)試驗(yàn)和模擬長(zhǎng)壽命振動(dòng)試驗(yàn)兩種方式，通過隨機(jī)振動(dòng)模擬實(shí)際運(yùn)行中的振動(dòng)條件，驗(yàn)證電子設(shè)備在振動(dòng)環(huán)境下的功能完整性。
2. 沖擊測(cè)試
沖擊測(cè)試模擬車輛緊急制動(dòng)、軌道突變等瞬時(shí)沖擊工況，采用半正弦波、后峰鋸齒波、梯形波等沖擊波形。測(cè)試參數(shù)包括峰值加速度(可達(dá)15g以上)、脈沖持續(xù)時(shí)間(約11ms)等。沖擊測(cè)試需在設(shè)備安裝狀態(tài)下進(jìn)行，模擬實(shí)際使用條件。
3. 測(cè)試條件
波形：半正弦、后峰鋸齒、梯形波
脈寬：(1～60)ms
頻率：(2～2700)Hz
最大推力：≤30kN
最大載荷：≤500kg
最大加速度：≤1000m/s2
最大位移(P-P)：≤51mm
臺(tái)面尺寸：(800×800)mm
測(cè)試結(jié)果分析與應(yīng)用
振動(dòng)沖擊測(cè)試結(jié)果是電子設(shè)備設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要依據(jù)。測(cè)試中常見的問題包括元器件松動(dòng)、電路板斷裂、連接器插接不牢、軟件抗干擾能力不足等。針對(duì)這些問題，可通過以下方式改進(jìn)：
結(jié)構(gòu)加固：增加加強(qiáng)筋、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
元器件布局：調(diào)整元器件位置，避免諧振頻率重合
連接優(yōu)化：改進(jìn)連接器設(shè)計(jì)，增強(qiáng)插接可靠性
軟件升級(jí)：增強(qiáng)抗干擾算法，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性