Испытание на тепловой удар часто называют испытанием на температурный удар или испытанием на циклическое изменение температуры, испытанием на тепловой удар при высоких и низких температурах.
Скорость нагрева/охлаждения не менее 30℃/минуту.
Диапазон изменения температуры очень большой, и строгость испытаний возрастает с увеличением скорости изменения температуры.
Разница между испытанием на температурный шок и испытанием на температурный цикл заключается главным образом в различном механизме приложения стрессовой нагрузки.
Испытание на температурный удар в основном исследует разрушение, вызванное ползучестью и усталостным повреждением, в то время как испытание на температурный цикл в основном исследует разрушение, вызванное усталостью при сдвиге.
Для испытания на температурный шок допускается использование двухслотового испытательного устройства; для испытания на температурный цикл – однослотовое испытательное устройство. В двухслотовом боксе скорость изменения температуры должна превышать 50 °C/мин.
Причины температурного шока: резкие перепады температур во время производственных и ремонтных процессов, таких как пайка оплавлением припоя, сушка, повторная обработка и ремонт.
Согласно стандарту GJB 150.5A-2009 3.1, температурный шок — это резкое изменение температуры окружающей среды оборудования, при котором скорость изменения температуры превышает 10 градусов в минуту. Аналогичная точка зрения содержится в стандарте MIL-STD-810F 503.4 (2001).
Существует множество причин изменения температуры, которые указаны в соответствующих стандартах:
GB/T 2423.22-2012 Испытания на воздействие окружающей среды. Часть 2. Тест N: Изменение температуры
Полевые условия при изменении температуры:
Изменения температуры часто встречаются в электронном оборудовании и его компонентах. Когда оборудование выключено, его внутренние компоненты подвергаются более медленным изменениям температуры, чем компоненты на его внешней поверхности.
Резкие изменения температуры можно ожидать в следующих ситуациях:
1. При перемещении оборудования из теплого помещения в холодное помещение или наоборот;
2. Когда оборудование попадает под дождь или погружается в холодную воду и внезапно остывает;
3. Устанавливается во внешнем бортовом оборудовании;
4. При определенных условиях транспортировки и хранения.
После подачи питания в оборудовании возникают высокие температурные градиенты. Из-за перепадов температур компоненты подвергаются нагрузке. Например, рядом с мощным резистором излучение приводит к повышению температуры поверхности соседних компонентов, в то время как остальные части остаются холодными.
При включении системы охлаждения компоненты, охлаждаемые искусственно, подвергаются резким перепадам температуры. Резкие перепады температуры компонентов могут также возникать в процессе производства оборудования. Важны количество и величина перепадов температуры, а также временной интервал.
GJB 150.5A-2009 Методы испытаний военного оборудования на воздействие окружающей среды в лабораторных условиях. Часть 5:Испытание на температурный шок：
3.2 Применение:
3.2.1 Нормальная среда:
Данное испытание применимо к оборудованию, которое может использоваться в местах с резкими перепадами температуры. Данное испытание предназначено только для оценки воздействия резких перепадов температуры на внешнюю поверхность оборудования, детали, установленные на внешней поверхности, или внутренние детали, установленные рядом с внешней поверхностью. Типичные ситуации:
А) Оборудование перемещается между зонами с высокой температурой и зонами с низкой температурой;
B) Он поднимается с земли, находящейся в условиях высокой температуры, на большую высоту (от горячего до холодного) с помощью высокопроизводительного носителя;
В) При испытании только внешних материалов (упаковки или материалов поверхности оборудования) производится его падение с нагретой защитной оболочки самолета в условиях большой высоты и низких температур.
3.2.2 Проверка безопасности и экологического стресса:
В дополнение к описанию в пункте 3.3, данное испытание применимо для выявления проблем безопасности и потенциальных дефектов, которые обычно возникают при воздействии на оборудование температур со скоростью изменения ниже экстремальной (при условии, что условия испытания не превышают проектные пределы оборудования). Хотя данное испытание используется для скрининга воздействия окружающей среды (ESS), его также можно использовать в качестве скринингового испытания (с использованием температурных шоков более экстремальных температур) после соответствующей инженерной обработки для выявления потенциальных дефектов, которые могут возникнуть при воздействии на оборудование температур ниже экстремальной.
Эффекты температурного шока: GJB 150.5A-2009 Метод испытаний военного оборудования на воздействие окружающей среды в лабораторных условиях. Часть 5: Испытание на воздействие температурного шока:
4.1.2 Воздействие на окружающую среду:
Температурный шок обычно оказывает более сильное воздействие на части, расположенные близко к внешней поверхности оборудования. Чем дальше от внешней поверхности (конечно, это связано с характеристиками соответствующих материалов), тем медленнее меняется температура и тем менее выражен эффект. Транспортные коробки, упаковка и т.д. также снижают воздействие температурного шока на закрытое оборудование. Резкие перепады температур могут временно или постоянно влиять на работу оборудования. Ниже приведены примеры проблем, которые могут возникнуть при воздействии на оборудование температурного шока. Рассмотрение следующих типичных проблем поможет определить, подходит ли данное испытание для испытуемого оборудования.
А) Типичные физические эффекты:
1) Разбивание стеклянной тары и оптических приборов;
2) Застрявшие или ослабленные движущиеся части;
3) Трещины в твердых гранулах или столбах взрывчатых веществ;
4) Различные скорости усадки или расширения, или скорости индуцированной деформации различных материалов;
5) Деформация или разрыв деталей;
6) Растрескивание поверхностных покрытий;
7) Течь в герметичных кабинах;
8) Отказ изоляционной защиты.
Б) Типичные химические эффекты:
1) Разделение компонентов;
2) Отказ защиты от химических реагентов.
C) Типичные электрические эффекты:
1) Изменения в электрических и электронных компонентах;
2) Быстрая конденсация воды или инея, вызывающая электронные или механические сбои;
3) Избыточное статическое электричество.
Цель испытания на температурный шок: его можно использовать для обнаружения дефектов конструкции и процесса производства продукции на этапе инженерной разработки; его можно использовать для проверки способности продукции адаптироваться к условиям температурного шока на этапах доработки или идентификации конструкции и массового производства, а также для обеспечения основы для принятия решений о доработке конструкции и приемке массового производства; при использовании в качестве скрининга воздействия окружающей среды его цель состоит в том, чтобы исключить ранние отказы продукции.
Типы испытаний на изменение температуры делятся на три типа в соответствии со стандартами МЭК и национальными стандартами:
1. Тест Na: Быстрое изменение температуры с заданным временем преобразования; воздух;
2. Номер испытания: Изменение температуры с заданной скоростью; воздух;
3. Тест Nc: Быстрое изменение температуры с двумя жидкостными баками; жидкость;
В трёх вышеприведённых тестах в тестах 1 и 2 в качестве среды используется воздух, а в третьем — жидкость (вода или другие жидкости). Время преобразования в тестах 1 и 2 больше, а в тесте 3 — меньше.
Время публикации: 05.09.2024