一、标准概述
IEC 60068-2-51:1983 是一项国际环境试验标准，规定了散热和非散热试样在干热（高温）+ 正弦振动联合条件下的组合试验方法，用于验证电工电子产品在高温振动复合环境中的可靠性。
二、适用范围
IEC 60068-2-51-1983适用于电工电子产品中散热和非散热试样在干热（高温）环境与正弦振动复合条件下的可靠性验证试验。
三、试验条件与所需仪器
试验条件
试验名称：试验Z/BFc，即散热和非散热试样在干热（高温）与正弦振动复合条件下的组合试验。
温度条件：按产品规范选定，常用上限温度为+155℃、+175℃、+200℃。温度低于200℃时容差为±2℃，200℃以上时容差为±1%或±2℃（取较大值）。温度变化速率一般不超过1℃/min。
振动条件：按产品规范选定频率范围和加速度量级，通常频率范围为10Hz~2000Hz，加速度为5g~50g不等。振动在高温状态下施加，即"热态振动"。
试验持续时间：高温保持时间和振动时间均按产品规范确定，两者可以同时进行也可以按顺序进行，标准推荐在高温稳定后再施加振动。
试样分类：分为散热试样（试验时通电发热）和非散热试样（试验时不通电或功耗极低），两者的温度控制策略不同。
所需仪器
川至仪器高低温试验箱（温箱）：
用于提供干热环境，要求温度均匀性好、温控精度高，能在整个试验周期内稳定维持设定温度，容积需能容纳振动台台面及试件。
川至仪器电磁式振动台（单轴或多轴）：
用于施加正弦振动，频率范围需覆盖标准要求（通常至少到2000Hz），推力需满足试件重量和加速度要求。由于要在高温箱内工作，通常选用圆筒式或高频振动台，并配合耐高温动圈和特殊隔热措施。
振动控制器与功率放大器：
用于生成正弦信号并驱动振动台，需具备扫频和定频功能，能在高温环境下稳定工作。
加速度传感器（拾振器）：
安装在试件上，实时监测振动响应，实现闭环控制，确保加速度精度。
温度监控系统：
包括温度传感器（热电偶或RTD）和温度记录仪，用于监测试件表面温度和箱内温度，确保温度在容差范围内。
数据采集与记录系统：
同时记录温度和振动数据，生成完整的试验报告，满足可追溯性要求。
必要的辅助工装：
包括耐高温夹具、隔热垫片、导线高温防护套等，确保试件在高温振动环境下固定可靠且不受额外损伤。
四、试验过程与要求
试验目的
验证试样在高温与正弦振动联合应力下的适应性，暴露热应力与机械应力叠加产生的缺陷（如焊点开裂、结构松脱等）。
试验设备
川至仪器高温试验箱（强迫空气循环，温度均匀）
川至仪器电磁式振动台（频率范围、加速度满足Fc要求）
组合试验箱或两台设备联动
温度监测点：散热试样取表面最热点；非散热试样取内部最热点
试验过程
初始检测
在标准大气条件下进行外观、电气、机械性能全项检测，记录基准值。
常温振动（如需要）
先在室温下按试验Fc（正弦振动）进行振动试验，记录结果。若已有有效Fc结果可省略。
高温+振动组合 川至仪器三综合振动试验台
以不超过1℃/min的速率升温至规定高温（如+85℃、+125℃）
温度稳定后（容差±2℃），同时施加正弦振动
振动参数（频率、加速度、持续时间）按Fc规定执行
期间按规范要求可进行功能检测（非散热试样）
到达规定时间后，先停振动，再以不超过1℃/min速率降温
恢复检测
试样取出后在标准大气条件下恢复不少于1h，再进行全项检测并与初始值对比。
试验要求
严酷等级：峰值加速度、频率范围、持续时间等由产品规范选取，典型峰值加速度为10g、20g、40g、60g、100g等，持续时间数毫秒至数十毫秒，频率范围一般为10 Hz～500 Hz。
加速度峰值容差：±1.5 dB（约±15%），基准点与检查点之间均需满足。
波形容差：时间历程法要求基准点实测波形与目标波形的相关系数≥0.75；正弦拍频法要求峰值加速度偏差在规定范围内。
检查点一致性：各检查点峰值加速度与基准点之差不超过规定限值（通常±3 dB）。
试验次数：每个轴向仅施加一次（非重复性瞬态振动）。
功能判定：依据产品规范规定的合格准则进行判定。
五、恢复条件
恢复步骤
停止振动
到达规定耐久时间后，必须先关振动台，再进行降温，顺序不可颠倒。降温
以不超过1℃/min的速率将温度降至恢复温度（15℃~35℃），取5min滑动平均值。取出试样
温度降至恢复范围后，将试样从试验箱中取出。静置恢复
在标准大气条件下放置不少于1小时（产品规范另有规定从其规定）。最终检测
恢复时间到达后立即进行外观、电气、机械性能全项检测，与初始值对比。
关键要求
环境条件：温度15℃~35℃，相对湿度25%~75%，气压86kPa~106kPa
恢复时间：≥1h，最短恢复时间由产品规范规定
操作顺序：先停振后降温，绝对不可颠倒
降温速率：≤1℃/min（5min平均值），严禁急冷
检测时机：恢复结束后立即检测，不得超时搁置
注意事项
不可跳过恢复直接检测：残余热应力会导致检测结果偏高或偏低，判定失真
非散热试样：如试验期间做了功能检测，恢复后仍需重新做全项检测，不可直接用期间数据代替
散热试样：恢复期间不施加任何电气负载，避免自热干扰
记录要求：恢复起止时间、环境温湿度、最终检测时间必须完整记录
异常处理：恢复期间发现试样有明显结构损伤（裂纹、变形），应立即记录并拍照，按产品规范判定是否终止试验
与试验Fc的关系：若已单独做过Fc振动试验，恢复条件与本试验一致，可对比分析
六、设备要求
川至仪器高温试验箱
强迫空气循环，温度均匀，容差±2℃（200℃以下）或±2%（200℃以上），升降温≤1℃/min。散热试样测表面最热点，非散热试样测内部最热点。试样与箱壁间距≥15cm，箱体与试样体积比≥5:1。川至仪器电磁式振动台
频率、加速度、扫描速率严格按试验Fc执行，三轴逐一施加。振动台须能在高温下持续工作且不影响箱内温度均匀性。组合装置
须同时实现高温和正弦振动，振动不得引起箱壁、夹具共振。非散热试样期间可做功能检测，但试样不得移出试验箱。测量监控
温度传感器精度±1℃（200℃以下），振动传感器按Fc要求配置，温度与振动参数全程连续记录。夹具安装
高热传导材料，按IEC 60068-2-47安装，试样刚性固定防止滑移。
七、其他注意事项
试验顺序：通常要求先做常温Fc振动，再做高温+振动组合，不可颠倒。若已有有效Fc结果可省略常温步骤。
散热vs非散热：散热试样不进行功能检测；非散热试样可在试验期间进行功能检测，但须在标准大气条件下做初始和最终检测。
严禁急冷急热：升温降温均≤1℃/min，急冷会引入额外热应力，导致结果不可信。
振动方向：三轴逐一施加，除非产品规范另有规定可减少轴向。
功能检测接线：非散热试样的检测线缆须能耐受试验温度，且不得影响箱内温度场和振动传递。
温度监测点：散热试样监测表面最热点，非散热试样监测内部最热点，两者不可混用。
夹具影响：夹具不得屏蔽试样散热，不得与试样产生共振，安装须按IEC 60068-2-47执行。
试样数量：至少3个，结果取算术平均值，异常值按统计方法剔除。
记录完整性：温度、振动参数、功能检测结果须全程记录，缺失任何一项可能导致试验无效。
与单独试验的区别：本试验重点在"热+振"叠加效应，结果不能用单独高温或单独振动的结果替代。
结语
IEC 60068-2-57 瞬态振动试验是评价非包装件在实际瞬态冲击环境下结构完好性与功能耐受能力的关键试验。试验核心在于：严格的波形复现（时间历程法/正弦拍频法）、精确的闭环控制（基准点+检查点）、规范的恢复与判定流程。试验人员应重点关注波形相关系数、容差控制及恢复条件的执行，确保试验结果的重复性与可比性，为产品可靠性设计提供有效依据。
方案咨询/业务洽谈，请联系：
川至小程
电话/微信：13356080156
| 川至仪器振动试验台产品详细介绍： |
 |
留下您的联系方式
期待为您提供更多帮助
