JIS C 60068-3-8:2006 環境試験方法―電気・電子―第３－８部：振動試験方法の選択の指針

                                                            C 60068-3-8 : 2006 (IEC 60068-3-8 : 2003)

まえがき

  この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日
本工業規格である。
  制定に当たっては,日本工業規格(日本産業規格)と国際規格との対比,国際規格に一致した日本工業規格(日本産業規格)の作成及び日
本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために,IEC 60068-3-8:2003,Environmental
testing−Part 3-8: Supporting documentation and guidance−Selecting amongst vibration testsを基礎として用いた。
  この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の
実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会
は,このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新
案登録出願にかかわる確認について,責任はもたない。
JIS C 60068-3の規格群には、次に示す部編成がある。
JIS C 60068-3-1 環境試験方法−電気・電子−低温試験及び高温試験を理解するための必す(須)情報
JIS C 60068-3-2 環境試験方法−電気・電子−第3−2部 : 温度/減圧複合試験を理解するための必す(須)
               情報
JIS C 60068-3-3 環境試験方法−電気・電子−機器の耐震試験方法の指針
JIS C 60068-3-4 環境試験方法−電気・電子−第3−4部 : 高温高湿試験の指針
JIS C 60068-3-5 環境試験方法−電気・電子−第3−5部 : 温度試験槽の性能確認の指針
JIS C 60068-3-6 環境試験方法−電気・電子−第3−6部 : 温度/湿度室の性能の確認(予定)
JIS C 60068-3-7 環境試験方法−電気・電子−第3−7部 : 試験A及びB(荷重有り)の温度室の測定値(予
               定)
JIS C 60068-3-8 環境試験方法−電気・電子−第3−8部 : 振動試験方法の選択の指針

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C 60068-3-8 : 2006 (IEC 60068-3-8 : 2003)

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1. 適用範囲・・・・[1]
•  2. 引用規格・・・・[2]
•  3. 定義・・・・[2]
•  4. 各振動試験方法・・・・[3]
•  4.1 一般・・・・[3]
•  4.2 試験方法・・・・[3]
•  4.3 加速試験・・・・[4]
•  5. 供試品の振動環境・・・・[5]
•  5.1 一般・・・・[5]
•  5.2 情報収集・・・・[5]
•  5.3 動的条件の決定・・・・[5]
•  6. 供試品の実際の環境の動的条件の推定・・・・[5]
•  6.1 一般・・・・[5]
•  6.2 動的条件の測定・・・・[6]
•  6.3 データの分析・・・・[6]
•  7. 試験方法の選択・・・・[9]
•  7.1 一般・・・・[9]
•  7.2 正弦波振動試験・・・・[10]
•  7.3 ランダム振動試験・・・・[10]
•  7.4 混合モード振動試験・・・・[11]
•  8. 供試品の振動応答検査・・・・[11]
•  8.1 一般・・・・[11]
•  8.2 目的・・・・[11]
•  8.3 正弦波加振・・・・[12]
•  8.4 ランダム波加振・・・・[12]
•  8.5 問題の調査(トラブルシューティング)・・・・[12]
•  8.6 残存の合否判定基準・・・・[13]
•  8.7 製品規格に規定する情報・・・・[13]

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                      C 60068-3-8 : 2006
                                                                        (IEC 60068-3-8 : 2003)

環境試験方法−電気・電子−第3-8部 : 振動試験方法の選択の指針

Environmental testing-Part 3-8: Supporting documentation and guidance-Selecting amongst vibration tests

序文

 この規格は,2003年に第1版として発行されたIEC 60068-3-8,Environmental testing−Part 3-8:
Supporting documentation and guidance−Selecting amongst vibration testsを翻訳し,技術的内容及び規格票の
様式を変更することなく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で点線の下線を施してある“参考”は,原国際規格にはない事項である。
  部品,機器及びその他の製品(以下,“供試品”という。)は,製造中,輸送中又は使用中に,異なる種
類の振動にさらされることがある。JIS C 60721-3規格群では,これらの異なる振動環境を,定常振動条件
及び過渡振動条件の特徴ごとに分類して示している。JIS C 60068-2規格群では,定常振動又は過渡振動に
よる試験方法について規定している。JIS C 60068-2規格群には,定常振動を用いた環境試験方法を規定す
る次の三つの規格がある。
  JIS C 60068-2-6 環境試験方法−電気・電子−正弦波振動試験方法
  JIS C 60068-2-64 環境試験方法−電気・電子−広帯域ランダム振動試験方法及び指針
  IEC 60068-2-80 Environmental Testing−Part 2-80: Tests−Test Fi: Vibration−Mixed Mode

1. 適用範囲

 この規格は,JIS C 60068-2-6,JIS C 60068-2-64及びIEC 60068-2-80から試験方法を選択
するのための指針について規定する。各試験方法及びその目的は,4.に規定する。ただし,過渡的振動の
試験方法は含まない。
  振動試験を行う場合,供試品の実際の環境条件,特に,動的条件に関する情報があるとよい。この規格
は,環境条件に関する情報収集(5.),動的条件の推定若しくは測定の指針(6.),及び適切な振動環境試験方
法を決めるための参考となる例を示す。まず,環境条件を調べて,適切な試験を選択する方法を記載する。
  実際の環境の振動は,特別な場合を除いてランダム的な性質をもつので,一般にはランダム振動試験を
用いることが望ましい(7. 表1参照)。
  さらにこの規格では,振動試験の前,試験中及び試験後に,供試品の振動応答を検査する方法について
規定する。その加振方法の選択は,8.及び表2に規定する。
  この規格によって,製品仕様の作成者は,振動試験方法に関する情報及びその選択に関する指針を得る
ことができる。個別の試験方法のパラメータ又は厳しさは,引用規格によることが望ましい。
    備考 この規格の対応国際規格を,次に示す。
            なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide 21に基づき,IDT(一致している),MOD
          (修正している),NEQ(同等でない)とする。

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2
C 60068-3-8 : 2006 (IEC 60068-3-8 : 2003)
          IEC 60068-3-8:2003,Environmental testing−Part 3-8: Supporting documentation and guidance−
              Selecting amongst vibration tests (IDT)

2. 引用規格

 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格のうちで,発行年を付記してあるものは,記載の年の版だけがこの規格の規定を構
成するものであって,その後の改正版・追補には適用しない。発効年又は発行年を付記していない引用規
格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS B 0153 機械振動・衝撃用語
      備考 ISO 2041 Vibration and shock−Vocabularyからの引用事項は,この規格の該当事項と同等で
             ある。
    JIS C 60068-1 環境試験方法−電気・電子−通則
      備考 IEC 60068-1 Environmental Testing−Part 1: General and guidanceが,この規格と一致している。
    JIS C 60068-2-6 環境試験方法−電気・電子−正弦波振動試験方法
      備考 IEC 60068-2-6 Environmental Testing−Part 2-6: Tests−Test Fc: Vibration (sinusoidal)が,この規
             格と一致している。
    JIS C 60068-2-64 環境試験方法−電気・電子−広帯域ランダム振動試験方法及び指針
      備考 IEC 60068-2-64 Environmental Testing−Part 2-64: Test methods−Test Fh: Vibration,
             broad-band random (digital control)   nd guidanceが,この規格と一致している。
    JIS C 60721-3 規格群 環境条件の分類 環境パラメータとその厳しさのグループ別分類
      備考 IEC 60721-3 (all parts)   lassification of environmental conditions−Part 3: Classification of
             groups of environmental parameters and their severitiesが,この規格と一致している。
    IEC 60068-2-80 Environmental Testing−Part 2-80: Tests−Test Fi:Vibraraton−Mixed mode
    IEC 60721-4 (all parts)   lassification of environmental conditions−Part 4: Guidance for the correlation and
        transformation of environmental condition classes of IEC 60721-3 to the environmental tests of IEC
        60068-2
    IEC Guide 104:1997 The preparation of safety publications and the use of basic safety publications and
        group safety publications
    ISO 5348 Mechanical vibration and shock−Mechanical mounting of accelerometers

3. 定義

 この規格で用いる主な用語の定義は,JIS B 0153,JIS C 60068-1の4.(用語の定義),JIS C
60068-2-6の3.(定義)及びJIS C 60068-2-64の3.(定義)によるほか,次による。
  この規格の利用者のため,用語の定義が,これらの出典の定義から派生したり,修正されたものである
場合は,そのことも示す。
3.1   動的条件(dynamic conditions) 供試品に対する振動環境を記述するすべてのパラメータ。
3.2   定常振動(stationary vibration) 振動にかかわるすべてのパラメータ(統計的及びスペクトル)が,長
時間にわたって一定な振動の種類。
3.3   振動数掃引(frequency sweep) 正弦波振動試験中の加振振動数の変化。
    備考 正弦波振動試験の詳細な定義については,JIS C 60068-2-6を参照。
3.4   リニアスペクトル(linear spectrum) 周期信号に使用するスペクトルの種類。通常は,高速フーリエ
変換(FFT)アルゴリズムを用いて計算し,単位は,例えば,m/s2又はgnである(IES-RP-DTE 012.1参照)。

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                                                            C 60068-3-8 : 2006 (IEC 60068-3-8 : 2003)
3.5   加速度スペクトル密度(ASD)(acceleration spectral density) 定常ランダム信号で使用するスペクトル
の種類。通常,二乗離散フーリエ変換(DFT)を用いて計算する。すなわち,ある中心振動数の狭帯域フィ
ルタを通過した加速度信号のその部分の2乗平均値で,単位帯域幅当たりで表し,帯域幅をゼロに近づけ,
かつ,平均化時間を無限大に近づけたときの極限値で,オートスペクトルとも呼ばれ,単位は,例えば,
(m/s2)2/Hz又はgn2/Hzである(ISO 2041修正)。
3.6   自己相関(autocorrelation) 信号の一部分が,同じ信号の(ある時間離れた)他の部分と関連する度合
いの統計値。
    備考 自己相関関数をフーリエ変換するとオートスペクトル又はASDが得られる。自己相関関数は,
          −1から+1の値をとる。
3.7   統計的自由度(DOF)(statistical degrees of freedom) 時間平均によってランダムデータの加速度スペク
トル密度を推定する場合,統計的自由度は,振動数分解能及び有効平均化時間から求める(JIS C 60068-2-64
の4.3.5,JIS B 0153,修正)。
3.8   臨界振動数(critical frequency) 臨界振動数は,次による。
− 振動によって供試品の機能不良及び/若しくは性能劣化が現れる振動数,
    並びに/又は
− 機械共振及び/若しくは例えば,チャタリングなどのその他の応答の影響が起きる振動数。

4. 各振動試験方法

4.1 一般

 環境試験は,実際の振動環境の影響を実験室内で模擬するために適用する。振動試験では,
例えば,振動台上で供試品を加振するために,様々な入力信号を使用する。試験方法は,これらの入力信
号によって特徴付けられる。

4.2 試験方法

 正弦波振動及びランダム振動は,異なる物理的プロセスであり,供試品に対する影響も
異なる。製品仕様の作成者は,プロセスが物理的に異なるために,正弦波振動試験とランダム振動試験と
が厳密には等価にならないことを理解することが望ましい。
  正弦波振動試験の厳しさをランダム振動試験に,又はランダム振動試験の厳しさを正弦波振動試験に,
変換しないように強く推奨する。
  各振動試験方法を,次に概説する。
4.2.1  正弦波振動試験 正弦波振動試験 (JIS C 60068-2-6) では,振動数及び振幅が一定又は可変の正弦
波信号を使用する。任意の時点で適用する振動数は一つだけである。試験条件には,振動数範囲(帯域)
又は固定振動数,振動振幅及び試験時間を含む。
  実際の環境では,正弦波振動が単一振動数だけの振動として発生することはまれである。このことは,
回転機械で直接加速度を測定する場合にもいえることである。例えば,歯車及び軸受けにおける,実際的
な公差及びすき間は,一般に,振動数に小さな変化をもたらす。回転機械の不規則な特性も,何らかの形
のランダム振動を誘発する。
  正弦波振動は,決定論的に表すことができる。この振動は,ある決まったパターンをとるので,指定さ
れた将来のある時点における振動値を,過去の履歴から完全に予測することができる。
  この種の試験が有利な側面は,振動数掃引中の故障発生の時刻に関するものであり,特定の振動数に関
連付けることができる場合がある。一方,ランダム振動試験ではこれらの関連付けが簡単にできないこと
がある。しかしながら,ランダム振動と比べて,この試験は,掃引中,ほんのわずかな時間しか共振を発
生させないので,故障を発生させるまでにかなりの時間を要する傾向がある。

――――― [JIS C 60068-3-8 pdf 5] ―――――

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