当前位置:文档之家› 产品的环境适应性设计

产品的环境适应性设计

产品的环境适应性设计
产品的环境适应性设计

产品的环境适应性设计

一个产品要成为被广大消费者所接受的商品,一个产品要成为一种招之既来、来之能战、战之能胜的武器,除了它的功能和性能外,就是它对环境的适应性和使用的可靠性。

任何产品都处于一定的环境之中,在一定的环境条件下使用、运输和贮存。因此都逃脱不了这些环境的影响。特别恶劣环境条件下工作的产品更是如此。产品环境适应性水平高低的源头是环境适应性设计,因此要研制出一个环境适应性好的产品,首先抓的是环境适应性设计,设计奠定了产品的固有环境适应性。

1、环境适应性的设计步骤

⑴、明确产品的平台环境条件

当前产品的环境适应性设计基本上以标准中的考核条件为设计依据的,其目的是交付,结果是使用中仍然故障不断,究其原因,其中最重要的是:产品实际所经受到的环境条件并不是标准中给出的环境条件(即标准中的试验条件或试验严酷等级)。所以当前国外的最新标准,对整机已不规定具体的试验条件(即试验严酷等级),只给出自然或诱发环境条件的参考量值。可见,作为环境适应性的设计的第一步首先要弄清产品的平台环境条件,特别是大型系统工程,各分系统、子系统、设备、分机所经受到的环境条件又不同于整个系统所经受到的环境条件。

⑵、确定产品寿命期的环境剖面

一个产品从出厂到报废,除使用过程中的平台环境条件外,还要经受到运输和贮存环境条件;另外还涉及到经受各种环境因素的概率,所谓环境剖面就是产品全寿命期所遇到的各种环境因素及其出现概率。可见作为环境适应性设计的第二步,应知道产品全寿命期的环境剖面,并以此作为设计依据。

⑶、制订环境适应性设计准则

一个产品通常有许多分机组成,特别是大型系统工程,会更有许多分系统、子系统、设备单元组成,因此要搞好环境适应性设计,必须制定能保证产品环境适应性的统一设计准则,让每一设计师进行环境适应性设计时有统一的依据。环境适应性设计准则应采用先进的、成熟的材料、工艺、结构等,并且有好的费效比。

⑷、环境适应性设计评审

环境适应性设计评审是对环境适应性设计输入进行的全面、系统审查,从中发现环境适应性设计中的薄弱环节、提出改进意见、完善设计降低设计风险。

⑸、环境适应性设计输入验证

一个产品完成了环境适应性设计输入后,如果这种设计没有以前试验结果报告证实是可行的,则应进行设计验证试验来证明可行的。

2、环境适应性的设计原则

进行环境适应性设计时,可按下列原则进行:

⑴、减缓影响产品的环境应力、增强产品自身耐环境应力的能力

环境适应性设计首先应综合考虑所设计产品可能经受到的各种环境因素及其应力,采用减缓环境应力的措施、增强自身耐环境应力的能力,即用有效的防护设计、材料、工艺等来达到所设计产品的环境适应性要求。

⑵、逐级明确防护对象和防护等级。

按从大到小的顺序,即从系统、整机、单元、零部件、模块、元器件到材料逐级明确防护对象和防护等级。

⑶、建立有效、合理的防护体系。

环境适应性设计应从多方面入手:采用合理的结构设计,正确选择材料,严格进行计算并确定使用应力,选用稳定的加工、装联工艺,建立有效、合理的防护体系。

⑷、综合考虑环境因素的不良影响

一种环境因素可能产生多种不良影响;一种不良影响往往是多种环境因素协同作用的结果,设计时应予以综合考虑。

3、耐高低温设计

为提高电子产品的耐高低温性能,其耐高低温设计应列入电子产品总体方案设计范畴。

电子产品的耐高低温设计应从下列三方面进行:

3.1、采用合理的结构

合理的结构是电子产品耐高低温最为重要的保证。

⑴、电子产品的结构应综合考虑机箱的功率密度、总功耗、热源分布、热敏感性、热环境等因素,以此来确定电子产品最佳的冷却方法。

⑵、电子元器件、模块的最大结温的减额准则应符合有关规定;单个电子器件(如集成器件、分立式半导体器件、大功率器件)应根据温升限值,设置散热器或独立的冷却装置;热敏器件的安置应远离热源;对关键器件、模块的冷却装置应采取冗余设计;互连用的导线、线缆、器材等应考虑温度引起的膨胀、收缩造成的故障。

⑶、对于印制板组件:其板上的功率器件,应采取有效的措施降低器件与散热器界面的接触电阻;带导热条的印制板,其夹紧装置、导轨及机箱(或插箱)壁之间应保证有足够的压力和接触面积;采用空气自然对流冷却的印制板,其板之间的间距、板上的最高元器件与插箱壁之间的间距应符合有关规定。

⑷、应根据机箱的热耗量和内部阻力的情况,选择合适的通风机,设计合理的空气流通通道,保证需要冷却的各个部位得到其所需的风量,冷却空气应首先流经对热敏感的器件;冷却空气的进口与出口位置应相互错开,不得形成气流短路或开路。

⑸、对于机箱中的各个部分,其单元热量分布均匀时,可采用抽风冷却,非均匀热源采用鼓风冷却。对于热耗量大的密封式机箱,应采用多种冷却系统,其冷却通道应专门设计。

3.2、正确地选择材料

⑴、尽量选择对温度变化不敏感的材料,采用经优选、认证或经多年实践证明可靠的金属和非金属材料。

⑵、选择的材料在温度变化范围内,不应发生机械故障或破坏完整性,如机件变形、破裂、强度降低等级、材料发硬变脆、局部尺寸改变等。

⑶、选择膨胀系数不一的材料时,应确定其在温度变化范围内不粘结或相互咬死。

⑷、选择的润滑剂,应在温度变化范围内能保证其粘度、流动性稳定。

3.3、采用稳定的加工、装联工艺

⑴、应在高标准的制造和装配环境下进行电子产品的加工、装联。

⑵、对于电子产品机箱内各个组件,应采取合适的热安装技术;而对于印制板组件,其板上的电子元器件同样应采取正确的热安装技术。

⑶、应采用新型的、经验证的或典型的、可靠的天线、机箱及印制板涂装工艺、金属电镀工艺等,以确保其工艺涂镀层在温度变化范围内不出现不符合标准的保护性及装饰性评价。

4、防潮设计

4.1、结构设计

在不影响设备性能的前提下,应尽可能采用气密密封机箱。

4.2、防潮处理

⑴、憎水处理

通过一定的工艺处理,降低产品的吸水性或改变其亲水性,如用硅有机化合物蒸气处理,可提高产品的憎水能力。

⑵、浸渍处理

用高强度与绝缘性能好的涂料填充某些绝缘材料、各种线圈中的空隙、小孔、毛细管等。浸渍处理除可以防潮外,还可以提高纤维绝缘材料的击穿强度、热稳定性、化学稳定性以及提高元器件的机械强度等。

⑶、灌封

用环氧树脂、蜡、沥青、油、不饱和聚酯树脂、硅橡胶等有机绝缘材料加热熔化后,注入元器件本身或元器件与外壳间的空间或引线的空隙,冷却后自行固化封闭。所使用的材料应保证其耐霉性。

⑷、密封装置

对零部件、模块等采用密封装置,密封分塑料封装和金属封装两种:

2塑料封装:塑料封装是把零件直接置于注塑模具中与塑料制成一体。

2金属封装:金属封装是把零件置于不透气的密封盒中,有的还可在盒内注入气体或液体。

⑸、表面涂覆

用有机绝缘漆涂覆材料表面,提高防潮性能。

⑹、使用防潮剂

在设备内部放置防潮剂,并定期更换。

4.3、材料选择

应尽量选用防潮性能好的材料,如铸铁、铸钢、不锈钢、钛合金钢、铝合金等金属材料以及环氧型、聚酯型、有机硅型、聚酰亚胺型等绝缘防护材料等。

4.4、防潮包装

为防止设备在贮存、运输过程中受潮,应采取防潮包装,并符合GB5048的规定。

5、防生物侵害设计

5.1、结构设计

⑴、在不影响设备性能的前提下,应采用气密式外壳结构,内部空气应干燥清洁,相对湿度小于60%;

⑵、对于气密式设备,其内部可填充干燥清洁的惰性气体,相对湿度应小于60%;

⑶、气密性外壳的技术要求和检验应符合国家标准与产品规范的有关规定。

5.2、材料选择

⑴、应选用耐霉性材料。常用耐霉性材料见表1;

⑵、金属、陶瓷、石棉等材料不利于霉菌生长,但应经适当的表面处理,以防止其表面污染上霉菌的营养物质;

⑶、高分子材料(如塑料、合成橡胶、胶粘剂、涂料等)中的填料、增塑剂的选择,应尽量选用防霉的无机填料及其它耐霉助剂;

⑷、热固性塑料应完全固化,以提高其防霉性;

⑸、非耐霉材料如天然纤维材料及其制品应尽量避免使用,若难以避免,则必须经过防霉处理之后才能使用。

5,3

当使用的材料和元器件等耐霉性达不到要求时,必须作防霉处理。

⑴、对非耐霉材料(如塑料、橡胶、涂料、胶粘剂等),可在材料的生产工艺过程中直接加入防霉剂;

⑵、对由非耐霉材料制成的零部件、元器件,可浸涂、刷涂防霉剂溶液或防霉涂料;

⑶、所使用的防霉剂必须满足下列要求:

2高效、广谱;

2低毒、安全;

2性能稳定,便于操作

2对设备的性能无不良影响。

⑷、应根据防霉处理的材料种类、使用环境、要求防霉的时间长短以及主要的霉菌种类等因素,选用合适的防霉剂。常用防霉剂见表2。

5.4

为防止设备在贮存、运输过程中长霉,应采取防霉包装。

⑴、霉菌对设备性能有影响或外观要求较高的设备,应采用密封包装,方法包括:抽真空置换惰性气体密封包装、干燥空气封存包装、除氧封存包装、使用挥发性防霉剂密封包装;

⑵、经有效防霉处理的设备,可采用非密封包装,但应先外包防霉纸,然后再包装;

⑶、长霉敏感性较低的设备,亦可采用非密封包装,并应在包装箱上开通风窗,以防止和减小由于温度升降在设备上产生凝露。

⑷、防霉包装的技术要求和检测应符合GB4768的规定。

5.5、防昆虫及其它有害动物的设计要求

对于暴露在昆虫及其它有害动物活动地区并受到其危害的设备,应采取防护措施。

⑴、防护网罩

可在设备的周围和外壳孔洞部位设置金属网罩,防止昆虫和其它有害动物进入。网孔大小应视防护的具体要求而定;

⑵、密封外壳

密封外壳可用于防止昆虫及其它有害动物进入;

⑶、生物杀灭剂和驱赶(除)剂(器)

不能采用密封外壳和防护网罩的设备,应定期使用生物杀灭剂(如杀虫剂、杀鼠剂等)。对防霉处理的规定也适用于生物杀灭剂。

6、防腐蚀设计

电子设备防腐蚀设计的基本要求是应根据产品的使用地区和安装平台的不同而不同:例如机载电子设备在有盐雾的大气环境中应能完全正常地工作,其外观评价满足保护性和装饰性的有关要求。

为了提高电子设备环境适应能力,必须采用有效的防腐蚀设计。在设备总体设计阶段,必须同步编制防腐蚀设计大纲,并在设计,制造、贮存、运输、使用等各个阶段予以实施。

电子设备具体的防腐蚀设计主要从下列三个方面进行:

6.1、结构设计

⑴、一般要求采用密封式结构。密封设计优先顺序为:模块单元进行单独密封;插箱、分机局部密封;机箱或插箱整体密封。进行气密式设计时,容器应采用永久性熔焊气密结构,局部采用密封圈密封,密封圈应选用永久变形小的硅橡胶“0”型圈。

⑵、对于大容积的构件(如天线箱体、天线罩、高频箱等),应尽量避免气密式设计。

⑶、外壳顶部不允许采用凹陷结构,避免积水导致腐蚀;外壳结构应优选无缝隙结构,在采用其它结构时,要确保其密封性和电接触性能;外壳与开关、电缆插头座等部件的连接部位应采取密封措施。

⑷、减少积水积污的间隙、死角和空间,易积水的部位应设置足够的排水孔。将内腔和盲孔设计成通孔,便于排水和排除湿气。

⑸、避免采用不同类型金属接触,以防电偶腐蚀。必需由两种金属接触时,应选用电位接近的金属。不同金属组成的构件,应设计为阳极面积大于阴极面积,并采用下列一种或几种防护措施:1〉选用与两者都允许接触的金属或镀层进行调整过渡;2〉活动部位涂润滑油,不活动部位涂漆;3〉用惰性材料绝缘;4〉密封。

⑹、在贮存或运输过程中,应保证可靠的包装形式和包装材料,提出贮存和运输的安全防护要求。

6.2、材料选择

正确地选择材料,是电子设备防腐蚀设计的必要保证。在材料选择时,应选用经过鉴定、认证并经过实际使用可靠的金属和非金属材料,不得使用未经入库检验的材料。非标准件及材料的选用

必须经订购方认可和质检方鉴定。

⑴、在容易产生腐蚀和不容易维护的部位(如天线、管系等设备),应优选钛合金、不锈钢等高耐蚀性能材料。

⑵、选择腐蚀倾向小的材料。

⑶、选择杂质含量低的材料:金属材料中杂质的存在,直接影响其抗均匀腐蚀、应力腐蚀的能力,其中高强度钢、铝合金、镁合金等材料的这种倾向尤为严重。

⑷、不同金属材料相互接触时,选用电化偶相容材料,在腐蚀介质中的电偶最大电位差不得超过0.25V。

⑸、密封机箱中不得采用具有腐蚀气氛源(如ABS、聚氯乙烯、酚醛等)的有机材料。

⑹、印制板应优选高绝缘、耐燃、无毒、不易变形、刚度高的环氧玻璃布覆铜板(如FR-4型)。

⑺、避免使用放气剧烈的材料如聚乙烯、多硫化合物、酚基塑料、纸、木材等;避免使用不相容的材料,如铜、锰与橡胶、纸与铜或银等。

6.3、加工与装联工艺

电子设备在制造过程中,若成型、机械加工、焊接、热处理等工序条件选择不当,则会使材料产生不同类型的腐蚀倾向,导致设备在使用时由于腐蚀而引起性能失效。因此采用稳定的加工、装联工艺,是设备耐腐蚀的重要保证。

⑴、一般拉伸强度大于1960Mpa(200kg/mm2)的高强度钢抗应力腐蚀的性能、疲劳强度和断裂韧性都比较低。采用真空冶炼、真空重熔、多向锻造、真空热处理、喷丸、闪光焊和电子束焊等工艺可改善高强度钢的性能。

⑵、机械加工板材和挤压件所有关键表面,即经最后机械加工和热处理后易影响的部位,应进行喷丸或别的方法使其处于无应力状态。

⑶、采用冲击或热压配合、螺栓紧固、装配等,都可能在零件上表面产生残余应力,应采用提高成形精度、合理引入衬垫加以控制。在成形、加工、热处理、表面处理等工序中,都会带来残余应力,应进行应力消除热处理、喷丸、滚轧等方法消除残余拉应力或使其产生压应力,以减少应力腐蚀开裂或轻氢脆。

⑷、滚轧、热处理、高温成形的钛合金,表面需进行机械加工、化学铣切或酸洗,以消除材料在高温下形成的污染层。

7、防尘、防雨和防太阳辐射设计

⑴、电子设备的天线罩体和外部装置会受到砂尘、雨、太阳辐射的影响。

⑵、天线罩体和外部设备应避免形状过于复杂,结构应简单、光滑且合理。

⑶、在结构设计中,天线罩体和外部设备外壳除满足其它要求外,应具备足够的刚度和强度,以承受气流冲击和雨水、冰雹、砂尘的侵蚀。

⑷、如果可行,天线罩体和外部装置外壳应优先采用尘密和水密式设计,以防砂尘和雨水渗入。由此带来的散热、凝露、除湿等问题应有效地加以解决。

⑸、天线罩体和外部设备应避免水和砂尘的积聚,尽量消除缝隙结构。

⑹、太阳辐射导致的热效应和雨水可能带来的温度冲击效应,应在热设计中予以充分考虑。

⑺、如果天线罩体和外部设备需要有机涂覆层,则必须选用经过实用或试验验证过的涂覆材料与涂装工艺。涂覆层应具备防砂尘、雨水侵蚀的能力;应具备良好的耐热氧老化的能力和防太阳辐射引起的光老化的能力。

⑻、应考虑到天线罩体和外部设备外壳密封一旦失效后可能导致的紧急情况,并采用相应的失效防护设计。

8、抗振动与抗冲击设计

8.1、基本要求

电子设备的抗振动与抗冲击要求主要是指安装平台给它的振动输入,例如机载设备的振动与冲击要求是指载机在起飞、降落、空中飞行过程中机舱底板(电子设备安装处)上的振动与冲击的响应和量值。

⑴、振动强度设计要求

由于环境适应性考虑的是极限环境,所以振动强度设计要求考虑的是极限振动环境条件,通常考虑的是三个方向上的最大值作为任何一个方向上的设计要求。

⑵、抗振性能和疲劳设计要求

抗振性能和疲劳设计要求是指经常施加在样品上的振动应力。同时还有一个在长期的空中振动下,任务电子系统不能产生疲劳的问题。满足上述要求的不应是最大包络量值,而应是平均值包络

量值(为了加大安全系统,也可采用平均值+1б的量值)。

⑶、冲击强度设计要求

就抗冲击设计来说,通常给出的是冲击脉冲波形或冲击响应谱。下图为冲击脉冲波形及其相应的冲击响应谱。

8.2、设计准则

⑴、以垂向振动作为设计要求

振动一般发生在相互垂直的三个方向上,而且通常是垂向的振动最大,因此可以简化成以垂向振动作为相互垂直三个方向上任一方向上的振动设计要求。

⑵、固有频率可设计在30~70Hz之间

电子系统的机柜(包括显控台)、分箱(包括单元)、组件/模块等各层次结构的固有频率应按二倍频的规则设计。当工程实施确有困难时,可最小不低于1.5。机柜(包括显控台)的固有频率可设计在30~70Hz之间,并且尽量往30Hz的低端设计。分箱(包括单元)、组件/模块按二倍频或1.5倍频的固有频率往上设计。

⑶、放大因子必须设计成小于3

在10~2000Hz的载机振动频率范围内,用速率1oct/min的正弦扫频时,任何层次的共振频率上的放大因子必须设计成小于3。

8 3、隔振缓冲系统设计

⑴、振动传递率应小于1

电子设设备的隔振缓冲系统应同时具有隔振和缓冲两种功能,即既应是一个好的振动隔离器又是一个好的缓冲器,其振动传递率应小于1、冲击传递率应小于1、平均碰撞传递率小于1。

⑵、不出现刚性碰撞去除耦联振动

应根据电子设备的质量、尺寸、固有频率、危险频率、允许的振动、冲击量值进行隔振缓冲系统的设计(包括提出隔振缓冲系统的动态特性要求等)。并且要做到具有足够的吸收储存能量的位移空间,保证不出现刚性碰撞。支承平台的刚度中心应于电子设备的质量中心重合,以去除耦联振动的有害影响。

⑶、采用背架式隔振缓冲系统

机柜(包括显控台)应采用背架式隔振缓冲系统,其中背架隔振器是非承载隔振器,其刚度阻尼特性在水平面内,应对称于原点(平衡位置),并应注意它与底部隔振器的刚度位移量等的匹配。

⑷、固有频率偏差应小于10%

加载后的各隔振器的固有频率与同轴向设计时的理论固有频率的偏差应小于10%。

8.4、机柜(包括显控台)的设计

⑴、固有频率尽量靠近30Hz

机柜(包括显控台)的固有频率,应设计在30~70Hz之间,并尽量靠近30Hz。

⑵、处于可靠的支承状态

机柜(包括显控台)应设置电缆固定装置,以减少电缆插座和电连接点所受的振动应力。机柜(包括显控台)应设置安全保障装置,以防隔振系统失效时,设备仍处于可靠的支承状态。

8.5、插箱(分箱、单元)

插箱(分箱、单元)三轴向与机柜(包括显控台)的连接刚度必须保证插箱(分箱、单元)的一阶固有频率不低于同轴向机柜(包括显控台)一阶固有频率的1.5~2倍,即符合8.2.2的规定。

8.6、组件/模块

⑴、组件/模块固有频率不应低于同轴向插箱的1.5~2倍

安装在插箱(分机、单元)上的组件/模块的连接刚度,应保证三轴向的固有频率不应低于同轴向插箱(分机、单元)固有频率的1.5~2倍。

⑵、采用较高固有频率的元器件

应尽量采用较高固有频率的元器件。

⑶、印制板模块必须采取加固措施

印制板模块必须采取加固措施。在插箱中的多块印制板模块之间应有限制基频共振振幅的限位措施。

⑷、印制板应采取限位、夹紧装置

印制板应采取限位、夹紧装置,限制印制板电连接边受振、受冲击后产生的相对位移和变形。

8.7、紧固件

⑴、动态载荷

在电子系统中,将使用许多不同形式的紧固件,它们对电子设备的可靠性起着重要作用。由于在振动与冲击的动态环境下使用,所以设计时应考虑:

①、以动态载荷(冲击载荷按15g31.78=26.7g、线性加速度按12g考虑)和结构的几何形状为基础,选择正确的紧固件尺寸和固定位置。

②、按动态载荷选择紧固件的锁紧装置。

③、根据动态载荷的要求,选择装配方法,例如螺钉应该用扭矩装置旋紧,该装置可预调到要求的扭矩值。扭矩值应该是扭断螺丝头所需扭矩值的60~80%。

⑵、加固

监视器、计算硬盘、光盘驱动器等货架产品必须用紧固件紧固,以提高抗冲击与抗振动的能力。

环境试验与环境试验技术

1、概述

环境试验是将产品(包括材料)暴露在自然或人工模拟环境中,以此来评价产品在实际遇到的运输、贮存、使用环境条件下的性能。通过环境试验,可以提供产品在设计、装配、试验、使用等方面的可靠性与质量信息,是产品可靠性与质量保证的重要手段。

1.1、环境试验发展概况

环境对产品的影响,真正受到人们重视是在30年代未和第二次世界大战期间。那时,在热带和亚热带地区使用的产品(特别是电子电工产品)遇到了所谓气候劣化问题;特别是第二次世界大战战场上使用的产品,在各种恶劣的环境条件下出现了许多问题。据当时美国空军调查,有52%产品的损坏是由环境所引起的,其中温度占21%,振动占14%,潮湿占10%,沙尘盐雾占7%。这些环境条件造成了许多产品的失灵、误动作、失效,从而贻误了战机,也造成了很大的经济损失,这就迫使各先进的工业国家不得不从一连串的战争失利中,开始着重解决电子电工产品的环境适应性问题。

美国是开展环境试验较早的国家,是从研究热带防护开始的,并由国防部发式。从40年代的现场试验到实验室人工模拟试验,并进行试验方法研究和制订试验规范。50年代未,陆、海、空三军都有了各自的环境试验规范和标准。60年代联合制订出三军通用的环境试验标准MIL-STD-810D(以下简称810D),紧接着又开始了对宇航环境的研究。这样就形成了从元器件、微电路到设备,从陆地、海洋到空中的完整环境试验军标体系。从60年代到现在,美国的环境试验军标经过多次修改和补充,已发展到810F,成为许多国家军品采用的重要环境标准。

国际电工委员会IEC是1948年开始考虑环境问题的,当时是TC40和TC12下设的分技术委员会。随着电子电工产品环境试验问题的日益突出,1961年成立了TC50“环境试验技术委员会”专门从事环境试验机理、试验技术和试验程序的研究。1973年又成立了TC75“环境条件技术委员会”,专门从事环境条件分类和分级的研究。TC50和TC75的文件和标准吸收了各国的经验,集中了各国专家的智慧,故具有体系完整、结构严谨、技术先进、使用方便等一系列优点,已成为当今世界公认的科学技术交流和国际贸易的准则。IEC标准已被各国广泛采用,成为国际贸易中消除技术壁垒的重要基础之一,且在世界电子电工产品的生产、贸易、法律等方面发挥着权威性的作用。

我国的环境试验工作是1955年正式开始的,首先在广州、上海、海南建立天然暴露试验站,与东欧六国共同合作探索热带、亚热带、工业气体等对电子电工产品的影响。我国的环境试验经历了从开始学习、搬用苏联标准,到逐步建立我国自己的环境试验体系这一发展过程。随着我国改革开放的不断扩大,为了加速四化建设,与国际标准接轨,提高我国电子电工产品的质量与可靠性,提高国际市场的竞争能力,国家已决定以IEC标准和美国军用标准为基础来制订我国的民用和军用产品的环境试验标准。国军标150就是参照美军标810制订的,在军品的环境试验中发挥了重要的作用。

1.2、环境试验的类型

环境试验大致可以分成两类,一类是天然(自然)暴露试验;一类是人工模拟试验。

1.2.1、天然(自然)暴露试验

天然暴露试验是将样品(产品或材料)在天然环境条件下进行暴露和测试。天然暴露试验可分为无气候防护和有气候防护两种。无气候防护是指在室外暴露,样品直接受气候影响。有气候防护又可分为完全气候防护和部分气候防护。完全气候防护是指在空调和半空调室内暴露,能保护样品免受气候直接影响。部分气候防护是指在棚下、掩蔽所内暴露,仅能部分保护产品免受气候直接影响。天然暴露试验,可在静止状态下进行,也可以在定期运行或满负荷状态下进行,视试验的要求而定。

1.2.2、人工模拟

产品在运输、贮存、使用过程中所经受的环境条件是多种多样、错综复杂的。按对影响产品的因素可分为:

a、气候条件:高低温、湿度、气压、风雨、冰霜等

b、机械条件:冲击、振动、摇摆、噪声、恒加速度等

c、生物条件:霉菌、有害动物、海洋生物等

d、辐射条件:太阳辐射、电磁辐射、核辐射等

e、化学活性物质:硫化氢、二氧化硫、盐雾等

f、机械活性物质:沙粒、尘埃等

人工模拟试验就是将上述环境因素在试验室内重现出来。然而,这不是一件简单的事情,特别是上述这些因素对产品的作用往往不是单一的,而经常是多种因素同时作用在产品上。人们通过不断的实践,总结出了两种人工模拟方法,

a、重视现场的环境条件

b、重现现场环境的影响

前者指实验室的环境条件及其变化和现场环境条件尽量保持一致;后者是指实验室人工模拟试验结果与现场环境条件对产品影响的结果等效。由于重现环境条件在技术、经费、时间上往往存在一些问题,有时甚至无这种必要。所以,当前大多数人工模拟试验都采用重视现场环境的影响,即根据影响模拟的原理来制订试验方法。目前模拟环境试验基本上是按上述方法制订的。

2、环境试验总要求

2.1、试验条件

任何环境试验都应规定试验条件及其容许误差(包括温度试验时温度稳定原则)。

2.2、试验进行

试验进行又为条件试验、试验在线,它主要规定了试验过程中的检(监)测、试验记录、失效判据等与试验有关的因素,

2.3、试验设备及仪器

对试验设备及测试仪器的要求,主要是为了保证施加给试验样品的试验应力控制在标准规定的误差范围内,不产生欠试验与过试验,实现试验的再现性。

2.4、试验顺序

主要考虑了各项试验间的相互影响,实际所遇到的环境因素顺序,试验信息的收集,推荐了一个试验顺序。

3、温度试验

温度试验有三种方法:即低温、高温、温度冲击。现以GJB150中的温度试验方法为例来叙述:

3.1、温度试验条件及试验方法

GJB150中三种温度试验的试验条件和试验方法见表3-4

3.1.1.1 试验温度

试验温度主要分为贮存温度和工作温度。贮存温度是指产品在不工作状态遇到的最高和最低温度。这一温度主要取决于自然气候环境温度,这种温度一般在一年中的最热或最冷的季节中在某些地域中出现,通常称为温度极值。温度极值包括记录极值,工作极值和承受极值。除记录极值外,工作极值和承受极值通常以一定的风险率给出。贮存试验温度除取决于自然大环境温度外,还取决于产品载体金属壳体的散热和致冷辐射效应,根据我国对飞机机场停放时温度实测结果,机内温度在热天要比外界自然环境温度高10~20℃,冷天要比外界温度低3~5℃。由于不管机载设备装于何种飞机上,飞机都要在地面停留存放。因此,其高、低温贮存试验温度在中国范围一般均取-50℃和70℃。如果要进入北极区,低温贮存温度降到-62℃。如果要在非洲沙漠停放,高温贮存温度要升到85℃。温度冲击温度上下限通常选用高低温贮存温度。

工作温度主要受微气候环境的影响,它取决于载体种类和热源,相邻设备发热情况,产品周围通风和传热情况和产品本身冷却方式等。因此通用标准中不了解对工作温度作统一规定,要根据产品具体情况确定。

3.1.1.2 试验持续时间

温度试验持续时间主要取决于在贮存或工作温度下的停留时间。标准中对贮存试验的高低温保温时间作了定量规定,即高温时为48h,而低温为24h加上产品在此温度下达到稳定的时间。标准中对工作试验的高低温保温时间只规定为产品达到温度稳定的时间,有关温度稳定时间的确定方法在本章5.5节中专门说明。对于温度冲击试验,一般规定为1h,或者是温度达到稳定的时间,当温度稳定时间超过1h时,应使用温度稳定时间,当温度稳定时间小于等于1h时,应使用1h。

3.1.1.3 温度变化速率

对于高低温贮存试验和工作试验来说,由于主要考虑温度持续作用的影响,温度变化速率不是标准要求的试验条件,这一速率不宜过大,变化过大不仅会延长温度达到稳定的时间,还会引入快速温变失效机理,变化过小又会影响试验效率,因此,一般规定为试验箱最大可能变化速率,但不超过10℃/min。对于温度冲击试验,则要求产品在高低温箱之间快速转换,时间小于等于5min。

3.1.1.4 循环次数

循环次数仅适用于温度冲击,一般规定3次。

3.2 试验方法

温度试验按GJB150总则规定的通用试验程序进行,包括初始检测,试验,恢复和最终检测四大部分。低温贮存和工作、高温贮存和工作、温度冲击三个试验分别按图3-1,图3-2和图3-3的温度控制曲线进行。

3.3 对试验设备的要求

GJB150三项温度标准对温度试验箱的要求见表3-2。温度试验箱的设计应满足表中的要求。新购置的试验箱应进行验收鉴定;试验箱使用中,也应定期检定,以确认其能否满足试验要求。GB5170已规定了

温度试验箱的检定方法。

对于技术性能较差的大型试验箱(室)若检定表明其有效容积内某一区域能满足容差要求且有足够大的容积,也可用此试验箱(室)的该区域进行试验,不必要求箱内各区都满足要求。

3.4

为了保证试验结果准确且具有再现性,必须严格控制试验过程中的每一环节,既保证试验条件控制在规定范围内,又不给产品引入附加的故障。

3.4.1 试验箱的选择

为保证试验正常进行,试验样品和试验箱的有效容积之间要保持合理的比例,对于发热试验样品,其体积不大于试验箱有效容积的十分之一;对于不发热试验样品,其体积不大于试验箱有效容积的五分之一。

3.4.2 试验样品安装

试验样品应放置在试验箱内搁架或专门制造的样品架上。除支点外,试验样品应被自由空气包围。严禁将试验样品置于箱底或实心垫板上。样品的任何部分均应位于试验箱有效容积内,不得伸入靠近箱壁的非有效容积内,因为非有效容积内不能保证试验条件。

多台试验样品安装时,要注意试验样品之间留适当间隔,并与试验箱内空气流动方向协调,不能阻止气流的正确流动。

3.4.3 温度监测

在可能情况下,应在试验样品周围。试验样品内关键部位,以及在试验箱内进气口和回风口处安装温度传感器,以监测温度和进行控制,保证试验箱提供符合要求的温度,且掌握关键部位温度,保证这些部位达到温度稳定和防止受到过应力。仅观察试验箱指标温度往往得不到准确的信息。

3.4.4 试验箱温度设定点的设置

试验箱温度设定点应是试验条件确定的温度。不能将温度条件容差范围看作设定点可选择范围。温度容差范围是检定试验箱是否符合标准要求的依据和限定指标。设定点偏离规定温度会导致箱内实际温度超出容差范围。

3.4.5 试验样品温度稳定

温度试验中有关在试验温度下的持续时间的确定常常以试验样品在该温度下达到温度稳定为准。由于产品结构和材料千差万别,不同产品在同一温度下达到温度稳定的时间是不同的。温度稳定所需时间还与试验箱的能力和试验温度相关,因此不可能提供一个统一的温度稳定时间。也不能简单地按重量给出此时间,而应进行实际测量。在工程上要保证试验样品温度和试验箱内空气温度完全一致是不现实的,至少花费的时间太长,因此GJB150和HB6167中都对温度稳定进行了定义,作为确定温度稳定的依据,HB6167中还对无法测量温度稳定的试验样品规定了所需最短时间,具体见表3-3。

和时间常数法,这二个方法对于军用设备来说都不如直接测量合理。说明如下:

(1)重量法

这一方法是按受试产品的重量来决定高低温的保持时间,目前采用此方法的标准有MIL-STD-202F《电子及电气元件试验方法》,航标HB6-71-76《飞机电机电器环境试验方法》等。很明显,对于军用设备来说,其结构复杂,部件材料各不相同,且内部还有微气候存在,认为保温时间与重量成正比是不合理的。因此,国内外一些先进的标准都不采用这一方法。如美国军标MIL-STD-810。英国军用标准DEF 07-55《军用器材的环境试验》,3G100《飞机设备通用要求》,美国民机标准RTCA D0160《机载设备环境条件及试验方法》以及苏联民用航空要求附录8.1《机载设备环境条件及试验方法》。事实上,对一些试验样品用直接测量法找出的温度稳定时间与重量法计算的时间差别很大如表3-4所示。这也充分说明重量法不适用。

对于仪表一类试验样品,曾利用最难热透(冷透)的线包组合件电阻值变化来确定整个仪表热透(冷透)所需时间。结果表明,金属外壳且结构紧凑的试验样品,保温时间与重量法一致,但对于金属外壳,内部结构不紧凑,并有塑料件的试验样品,时间要差一倍多,证明仪表也不宜采取重量法。

(2)时间常数法

这是国际电工协会(IEC)采用的方法,方法是在试验前直接用热电偶或其他传感器测量样品热容量最大部位的温度。当此温度升到试验温度的0.632倍时即停止测量。将这段升温所需时间作为该试验样品的热时间常数,并把该常数的4倍作为温度稳定时间。鉴于这种方法也要通过实测确定,不如测量到得出温度稳定时间,因为这在工程上已不困难。

样内部,要确定热容量最大部位或找出最关键部位等。有些标准如表4-6中的HB6167为了方便,直接规定了温度稳定时间。

3.4.6 温度冲击试验的起始冲击温度

温度冲击试验方法中,规定是从常温先进入高温箱,然后从高温箱转入低温箱,按照这一做法,三个循环后,产品正处于低温箱内。此时产品出箱至室温,由于产品本身温度低于环境空气温度,往往在其内外表面产生凝露水,因此按照环境试验一般程序需放入到50℃左右高温箱中恢复,消除凝露水后再回到常温等温度稳定后测性能,从而使试验周期加长。因此建议改为先进入低温箱开始温度冲击循环,使第三个循环结果在高温段,从而免去上述必做的恢复步骤。美国军标810E也作了灵活的规定,即“允许从低温开始,而后按次序在两个极值之间循环”。

5 太阳辐射试验

太阳辐射试验主要用于在其寿命期内有可能在热带露天暴露于太阳辐射之下的产品,它通常不适合用于模拟由封闭的或复盖的贮藏条件下引起的加热效应,GJB150中的太阳辐射试验就是这样的。

5.1 GJB150.7中的太阳辐射试验的主要内容

GJB150.7包括两个试验程序:程序Ⅰ循环热效应试验

程序Ⅱ稳态长期光学效应试验。

5.1.2 循环热效应试验

a.总辐射强度:1120±10%W/m2,其谱能分布及容差见表5-1。

总辐射强度1120±10%W/m2是国际电工委员会(IEC)为了试验的目的,根据国际照明委员会(CIE)第22技术委员会的推荐,当太阳在天顶时,地球表面从太阳和天空接收到的总辐射强度。

b.温度:在总辐射强度为1120±10%W/m2不变情况下,提供了两个高温日循环。第一个循环(干热)的峰值温度为49℃,代表最热条件。当设备要求在世界范围内满意地工作时,用这个循环。第二个循环(基本干热)最高空气温度为44℃,用于在世界许多地区正常工作且性能不变坏的设备。用在中国、美国、墨西哥、澳大利亚、西班牙南部等地区。

c.

d.试验时间:最少为连续三个循环,最长持续时间为七个循环。

5.1.3 稳态长期光化学效应试验

a.总辐射强度:1120±47w/m2

b.温度:44℃(相对湿度小于40%)

c.日循环:24h为一个日循环,详见图5-2。

d.试验时间:对偶尔在户外使用的样品,建议试验持续时间为10个循环;对连续暴露于户外条件下的样品,建议持续时间为56个循环或更长。

1120

840

560

280

0 4 8 12 16 20 24 h

32 (30) 49 (44)

图5-1 循环热效应日循环

5.2 对试验箱(室)的要求

5.2.1 试验箱(室)内光源的辐射强度应达到1120W/m 2的最大辐射强度。在试验样品上的辐射均匀度应在要求值的±10%以内,太阳辐射强度的测量位置应在光源辐射角与试样样品垂直的表面上测量。辐射光谱应近似于日光,谱能分布及容差应符合表5-1谱能分布及容差的规定。

5.2.2 应考虑风速对试验结果的影响,循环热效应试验应考虑风速对试验样品表面产生的冷却作用。即使风速小到1m/s 的气流,也能使温升降低20%以上。因此控制和测量气流速度,在能保证获得满意的温度控制的前提下,使气流速度尽可能小是非常重要的。采用适当的加热或冷却箱壁的方法调节箱内温度和控制箱内的温度梯度,就可不需要高的空气流速,空气流速应保持在0.25-1.5m/s 之内。

稳态长期光化学效应要求有足够的冷却空气,使试验样品温度不超过自然条件下使用时的温度。 5.2.3 试验箱(室)的容积至少应为试验样品外壳体积的10倍。样品表面与试验箱(室)的任一内壁的距离不小于0.3m ,试验样品的放置应保证气流不受阻挡。

5.2.4 试验箱(室)内的光源至少离开试验样品的任何表面0.76m 。光源辐射面积至少应为试验样品水平投影面积的4倍。

5.2.5 试验箱(室)内的温度测量:温度值应符合49℃(或44℃)的要求,其测量位置应在测量辐射强度平面以下0-55mm 内水平面上的一个或几个点上,在试验样品和试验箱(室)内壁之间的中心点或离试验样品1m 处。 5.3 试验技术

5.3.1 表面污染:灰尘和其它表面污染能较大的改变被辐射面的吸收特性。如无其它规定,试验前一定要清理试验样品。

5.3.2 试验中断:由于本程序的理论基础是太阳环境的总积累效应,任何欠试验条件中断都要接着重新建立起规定的条件,并且从中断点起继续试验。

5.3.3 如果试验中断发生在程序Ⅰ最后一个循环的18h20min 以后,则认为试验已经完成(试验至少已完成92%,失效的概率在余下的降低的温度和太阳辐射下很低)。 5.4 试验注意事项

5.4.1 防止紫外线辐射对人体的伤害。紫外线辐射对人的眼目有损害。因此,要求试验人员必须配带滤光护目镜。另外,紫外线照射是产生皮肤癌的主要因素,而在人工太阳辐射试验中,紫外线辐射是自然阳光辐射的六倍,故要求试验人员要穿戴合适的保护服。

5.4.2 防止臭氧和有毒气体的毒害。试验箱中光源短波紫外线(短于0.28μ)辐射产生的臭气,如果外逸到试验箱(室)外,当室内积聚臭氧的体积浓度达到百万分之一至十万分之一时,试验人员就会出现头痛、流泪、刺激鼻喉等症状。因此臭氧必须用通风管道排除掉。

某些塑料试验样品,在热和紫外线的作用下会产生有毒的气体,必须排除。同时应当注意不用这类塑料做试验设备内的结构材料或样品支架等。

5.4.3 防止光源内高压气体对人体的伤害。有些光源内部充有高压气体,冷态时有200~300kPa ,热态时达200kPa ,容易引起爆炸。因此在使用和贮存时均需采取一定措施,设备的观察窗应用高强度的滤色材料。 5.5 试验程序的选择

5.5.1 程序Ⅰ:循环热效应试验

本程序主要用于需经受露天暴露产生的热影响的条件,样件应在暴露期间和暴露以后能正常运行且性能不下降。

a. 当试验样品受到不同于高温加热效应的影响(除温度外尚有辐射强度的影响),或太阳辐射造成的加热情况的影响不清楚的时候应用。

W/m 2 1120

图5-2 稳态长期光化学效应循环图

b.当确定了本试验中诱发的温度和温度影响与高温试验产生的影响差不多的情况下,可用后者代替太阳辐射试验,因为高温试验比较经济。

5.5.2 程序Ⅱ:稳态长期光化学效应试验

本程序主要用于试验样品经受的是长期日晒导致有害的光化学影响,由于不加长暴露时间通常不会发生光化学效应。若用程序Ⅰ的循环试验,可能要进行数月之久才能见成效,因此本程序采用了加速试验以缩短试验时间。

但必须注意:应用本程序一个关键问题是保持足够的冷却空气,防止试验样品超过在自然条件下达到的温度,这样才不会使试验样品受到不合理的超常温度的损伤。然而冷却空气的制冷量也不能太大,以致给试验样品造成不适当的冷却。由于光化学效应与太阳光谱密切相关,所以试验箱(室)光源的光谱要尽量接近于天然阳光的光谱。

5.6 日循环的选择

对于程序Ⅰ,图6-2中提供了两个日循环曲线,这两个循环的太阳辐射条件是相同的。

a.第一个循环(干热)的峰值温度为49℃,太阳辐射强度为1120W/m2,代表最热条件,当要求设备在全球范围内工作时应用该循环。

b.第二个循环(基本干热)最高空气温度为44℃,太阳辐射强度仍为1120W/m2,该循环用于能在世界许多地区正常工作的设备,该循环不适用于通过采取特别措施防止在干热地区受到日晒的器材(如弹药)。

5.7 试验保持时间的选择

a.程序Ⅰ所需的循环次数,取决于产生试验样品叠加效应引起的温度峰值响应温度(达到上述24h 循环期间得到的最高响应温度2℃以内)所需要的最少次数或连续三次循环,取其次数多者。在大多数场合,最长试验持续时间为七个循环。

b.程序Ⅱ:对偶尔户外使用的设备,如便携式设备等,试验保持时间建议为10个循环,对于连续暴露于户外的设备,试验持续时间建议为56个循环或更长。

本程序属于加速试验,就试验样品接受的总能量而言,加速因子近似为2.5。本程序在一个24h的循环中,在1120W/m2强度光辐射的条件下暴露20h,相对于程序Ⅰ8h的2.5倍。目前还没有迹象表明使用这种超辐射的办法进行的试验所得到的结果与在天然太阳辐射条件下的响应之间有什么关系。

6 浸渍试验

6.1 目的

该试验主要考核在税种工作的产品部分或全部浸入水中的工作能力和对水的承受能力。

6.2 试验方法

浸渍试验通常有两种方法:水箱法和加压水室法,其区别是后者被浸入加压的水中。试验又可分为:

a. 部分浸水:其深度是指样品立放的底座或平台到水面的距离

b. 全部浸水:其深度是指样品的最高点到水面的距离

6.3 试验条件

浸渍是根据压差原理,将试验样品加热后,浸入到比试验样品温度低的水中,这样在试验样品内部相对于外面的水压力来讲,产生一个负压差,即使试验样品内部压力低于其外部的水压力,在经过规定时间的浸清后,确定其外壳的密封部位和防止水进入的能力。因此,对进行浸清试验的军用设备,为保证试验结果的准确性,必须满足标准中所规定的试验条件。试验条件是由水温、试验样品的温度,浸渍深度或对应的水压力,浸渍时间这几种参数组合而成的。

a. 水温18±5℃(试验期间水温变化应不大于3℃)

b. 试验样品温度应为45±3℃(试验期间水温变化应不大于3℃)

c. 浸渍深度和水压按规范规定

d. 时间120±5分钟

6.4 失效判据

失效判据为:

a. 不允许渗水、试验后发现样品有渗水即判为失效

b. 允许渗水、允许试验后样品壳体内有渗水,但对样品的性能不应产生影响。且渗水体积比为1/7000。

8 冲击试验

冲击试验有规定脉冲波形、规定冲击响应谱、规定冲击机三种试验方法。下面介绍的是规定脉冲波形法。

8.1 目的及说明

规定脉冲波形法考核设备通常是经受非多次重复机械冲击的适应性。它具有连续频谱,但又是一个瞬态过程,不具备稳态随机的条件。

冲击试验是考核这些环境激励对军用设备的影响,评定军用设备的机械结构耐受这些冲击环境的能力。

8.2 冲击脉冲波三要素

冲击脉冲波对产品的影响有三个要素:峰值加速度A、持续时间D、波形、

8.3 随机振动试验后免去冲击试验的条件分析

如有关标准规定试验样品进行随机振动试验时,根据规定的随机(振动)激励谱求得的一系列单自由度系统3σ响应谱在规定的自然频率内均大于或等于根据规定的冲击激励求得的冲击响应谱,则随机振动试验后可免去冲击试验。

系统受冲击激励造成的破坏效应,主要取决于相应的最大值,其次才是衰减振荡的各个峰值。随机振动的破坏也是较大的那些峰值造成的。由于冲击的次数只有两三次(每个方向)随机振动的峰值按正态分布,其峰值等于3σ的概率虽然较小,若振动时间足够长,累积起来出现3σ的值的次数绝对不只两三次,若冲击响应谱处处小于随机振动3σ响应谱,那么进行随机振动考核产品的性能时已覆盖了冲击考核作用。故随机振动试验后可免去冲击试验。

8.4 其它

地面和机载设备通常采用规定冲击脉冲波形的冲击试验,同时还增加了一个考核维修状态的倾跌试验。舰船设备的冲击试验采用摆锤冲击,即规定冲击机法。

9 振动试验

振动试验有:正弦振动、随机振动(又有宽带与窄带)、随机+正弦振动等。

9.1 GJB150中的振动

GJB150附录A正弦振动试验方法作为车载、螺旋桨飞机和喷气飞机、直升机上安装的通信设备的振动试验条件。喷气飞机、舰载和车载集装箱通信设备直接采用GJB150.16中振动条款。

9.1.1 第1 类-安装在地面车辆上的通信设备

分为三类车辆,卡车、拖车、履带车。

9.1.2 第2类-安装在螺旋桨飞机及喷气飞机机载通信设备

GJB150选用了GJB150.16中附录A图A1和表A1中A、B、C三种不同安装位置的设备。

9.1.3 第3类-直升飞机机载通信设备

GJB150选用了GJB150.16中附录A图A2和表A3

9.2 试验持续时间

基本运输的试验持续时间是根据预期的运输总里程来确定的。基本运输的里程一般范围为1600km~2400km。这是根据我国现有公路情况确定的,从西昌到西藏长达2400km。如果产品实际运输状态比1600~2400km更大或更小,可作适当处理,酌情增减试验时间,而野战运输的典型距离为500km。

9.3 试验安装及激励

该类试验可在能满足谱形及量值要求的振动试验台上进行。样品在试验期间不工作。

9.5 通用试验技术

通用试验技术包括试验样品和夹具的安装,控制点的选择,夹具的设计与制造,样品鉴定试验要求,以及通用试验方法等内容、这里着重介绍试验样品和夹具的安装与连接。夹具的制造与鉴定,振动的描述方法,控制均衡技术,振动台推力的估算,功率谱密度的计算与测量技术,以及正弦扫描与宽带随机振动试验操作方法和技巧。

9.5.1 试验样品和夹具的安装

9.5.l.l 试验样品应以正常的安装方式直接或借助于夹具紧固于振动台的台面上,并尽量避免其他附加的约束。使用中带有减震器的样品,一般应带上减震器进行试验。如果难以做到这一点, 则可以不带减震器进行试验,但其量值要根据有关标准规定选用,否则应由供需双方协商处理。测量和控制的传感器应刚性安装于样品与夹具或台面的固定点上,或尽量靠近它,或其他规定的位置上。

9.5.l.2 本标准规定,安装夹具应模拟实际安装情况,如不能做到,则夹具本身和安装应有足够的刚度,以保证振动台的运动尽可能不失真地传递给试验样品。也只能尽量模拟实际安装情况,因为设备实际安装在飞机弹性结构上,它们组成统一的动力系统,标准规定的振动规范正是设备及其安装结构在外加动力作用下,相互作用而产生的运动。因此,能模拟实际安装情况,当然是最理想的。问题是要真正模拟实际安装情况又是一个很困难的事这是由于同类设备往往安装在不同飞机上,即使是同一飞机,其安装结构也不尽相同,因而设备与各种安装结构间的相互作用方式也有所不同,各个连接点上力的平衡关系也不相同,模拟实际安装情况只能是个别特例,例如,可将机体的一部分连同设备一起并行试验.一般是很难做到的。为此标准提供了一种合理的变通办法。这就是夹具及其安装应有足够的刚度,尽管坚硬夹具与实际安装结构存在差别,而标准统一规定使用刚性夹具,在真实性上作了某些让步,但从执行标准的角度来看,就有

了统一的标准依据,保证有较好的试验再现性,避免出现众多无法预料的难题。

当前标准规定夹具的刚性连接,是指夹具本身及其连接处的自然频率很高,至少应高于试验频率的上限。只要夹具设计制造得当,又按标准的要求进行安装连接,达到上述的要求是可以做得到的。

9.5.1.3 应当指出,样品与夹具的组合体在质量分布上应是对称的,以使不平衡载荷减到最小。也就是夹具同试验样品的重心,应处于振动台面中心轴线上,这样既可减小不必要的横向运动,又可有效避免试验样品及其振动台动圈等部件因不平衡力矩的作用而引起损坏。

9.5.1.4 若有必要试验样品安装应使重力作用方向与使用状态一致,并使受磁干扰符合规定要求。

9.5.2 试验突具的设计,制运与鉴定

使用夹具的目的是为了使试验样品与振动台安装孔型完全匹配,实现刚性连接以及在不具备水平滑台的情况下转换振动轴向,并且具有在试验频率范围内传递规范要求振动能级的功能。很显然,夹具的好坏,关系到试验的成败,也就是不允许出现试验样品欠试验或过试验的两种极端情况。因此,夹具的设计和鉴定至关重要。

10 淋雨试验

淋雨是水试验中的一种,GJB150.8中的淋雨试验适用于可能遇到淋雨环境或海水侵袭的军用设备,不适用于作淋雨腐蚀试验,也不适用于评定飞机档风罩除雨器的适应性。

10.1 GJB150试验条件

GJB150.试验条件是根据三种不同的试验程序即有风源的淋雨试验、滴雨试验和防水性试验给出的,现将标准中所给的三种试验的试验条件对比列入表10-1:

10.2 试验程序

GJB 367.2根据受试设备安装部位和使用场所分为三种试验程序。

试验程序Ⅰ:为有风源的淋两试验,适用于户外使用而且没有防雨措施的设备。

试验程序Ⅱ:为滴雨试验,适用于有防雨措施但可能暴露在从上表面凝结水或泄漏水条件下的设备。

不到或不能满足试验要求时,应采用程序Ⅲ。该程序不是想要模拟自然降雨,而是要为某项设备的防水性提供一个较高的量信度。

GJB367.2试验程序具体说明如下:

10.2.1 预处理

把试验样品先放在正常的试验大气条件下,直至达到温度稳定。目的是消除或部分消除试验样品在试验前受到的影响,以保证试验的再现性。

10.2.2 初始检测

试验前,试验样品达到温度稳定后,进行电性能和机械性能测量以及外观检查。

如果没有特殊要求,不要用密封条、旋塞等物封闭试样上的开口和缝隙。

10.2.3 试验

按三种程序各自的试验步骤进行。

11 湿热试验

湿热试验有:恒定湿热试验与交变湿热试验。GJB1506中的湿热试验方法为:

11.1 适用范围

GJB1506标准中规定了军用设备的湿热试验方法,是制定军用设备技术条件或产品标准等技术文件相应部分的基础和选用依据。可适用军用设备在实际贮存、运输和正常使用条件下的适应性。

11.2 试验条件(表11—l)及其说明

对于军用设备产品的湿热试验多用上述技术条件中的第一种,即30℃~60℃、10周期的交变湿热试验。温湿度条件在一个试验周期中分高温高湿和低温高湿二个阶段,在整个试验过程中,这两个阶段是周期性的变化,它除了和恒定湿热试验一样具有吸附、吸收和扩散三种作用外,在升温阶段的凝露作用和降温阶段的呼吸作用都较为严重。适用于考核密封或半密封产品的防潮能力或要求在试品表面产生周期性凝露的试验。同时,交变湿热条件与自然环境条件相似,模拟性较好。

产生凝露的条件决定于升温时的相对湿度和温度上升速度。在相同的相对湿度条件下,热容量大的试品,升温速度可以慢些,热容量小的试品升温速度可以快一些。为了保证试验重现性,试验方法要规定一个对不同大小的试品都较合适的升温速度。

11.3 试验方法及其特点

试验方法的选择,按不同类别的产品、根据其产品结构、用途、安装部位、运行和贮存的环境条件和需要来选择。

试验方法是按①地面和机械电子设备,②地面起动控制设备和舰船设备,③弹药和自然环境同期三种不同类别而确定的试验条件,三种试验条件均为交变湿热试验。人工湿热试验是一种模拟试验,试验条件的高低将直接影响试验结果的真实性,因此,选用哪种试验方法应能尽量模拟产品在实际使用中的条件。

湿热试验方法是由温度和湿度两种因素综合作用的气候试验,其中湿度的变化受温度影响较为明显。提高温湿度试验条件的强度,尤其是提高温度或延长试验时间都意味着试验严酷度的提高。但一般希望试验条件不要超过实际使用条件中的极端值,以防试验结果与真实的环境影响发生显著的差异。根据试验样品的特性和工作要求考虑试验时间,试验周期数的选择有以下几条原则:

a.考虑试验样品受潮后绝缘性能的影响应以绝缘电阻达到较为稳定的时间为准。根据实际情况,各种绝缘材料不同,电性能变化规律也不完全一致。大部份产品吸潮后,绝缘电阻的变化规律是第1周期(24h)以内急剧变小,第6、7周期变化缓慢,超过10~14周期趋向平稳。绝缘材料受潮稳定时间还与厚度有关。厚度越厚稳定时间越长,所以选择产品的试验周期时,要结合考虑它所用的材料及其结构尺寸。

b.考虑金属腐蚀作用试验时间略长一些,则可用零部件或产品试验来进行判断,产品在湿热试验中考核金属腐蚀主要看重在金属、组合后的腐蚀效应,如零件在组装中防护层的损伤引起的腐蚀,金属接触腐蚀,有机材料挥发物对金属零件的腐蚀影响等。

c.对绝缘性能要求不高,但要求考核工作性能的产品、其试验周期可选择产品主要性能在湿热条件下达到稳定的时间或足以看出其他性能变化趋势所需的时间。

关于湿热对金属的腐蚀作用:只有具备足够数量的潮气时金属才开始腐蚀,每一种金属都有一个临界温度,在临界温度以上,提高温度和湿度都会加速腐蚀作用。试验条件中频繁凝露和一再地蒸发会产生最严重的腐蚀变质。若在金属表面沾有异物,如在制造或装配过程中的焊渣、污物、汗渍等则在湿度存在的条件下,这些异物会产生或加速腐蚀作用。在封闭式样品内若有塑料等非金属零部件,则在湿热试验过程中可能释放出化学气体,使封闭外壳内的金属零件加速腐蚀,从而加强了温热试验对金属腐蚀的作用。11.4 对试验箱的要求

对试验设备的要求

设备的有效空间内应能保证达到标准规定的试验条件,其容差应在规定的范围之内,设备应按有关的检定标准进行检定,为了保证不超过试验标准中规定的总容差,对设备的均匀度、波动度和稳定度等都有一定的要求。

设备中产生湿度用水的电阻率不小于500Ω2m,因此除了用蒸气加湿的设备外用其他直接水蒸气加湿的设备,水源用水必须经纯化处理。

试验箱(室)顶上的凝露水应有相应措施使它不滴落在试验样品上,防止试验样品上过量的积水使试验结果失真。

试验设备应备有引出线孔引出测量导线,对试验作品进行中间检测,这些引出线应有足够的防潮能力,一般在它受潮后绝缘电阻至少要保持在108Ω以上才能保证测量精确度。

试验箱内试验区域的风速应为外0.5~2m/s,为保证箱内温湿度的均匀性。

11.5 试验条件控制技术

11.5.1 湿度的测量

湿度测量是保证湿热试验准确的基础,目前测湿方法很多,但精度都不高,常用的有两种类型,一种是用干湿球温度计原理,另一种是用湿敏元件,如用氯化锂、氧化铝、磷化物和陶瓷元件等,虽然各种湿敏元件反应灵敏,使用简便,但在湿热试验中应用有一定的限制。除了在恒定湿度测量或控制方面有些应用外,目前在湿热试验设备中用得较多的还是采用干湿球温度计原理的测湿方法。干湿球温度计原理的测

量方法,可以用普通水银温度计也可以用其他感温元件,如热电偶、铂电阻等,当应用干湿球温度计测量时应注意下述问题:国家军用标准中规定要用热时间常数小于20s的温度计测量干湿球温度。目前常用的感温元件中热电偶的反应速度最快,铂电阻其次,水银温度计最慢。

目前国内干湿球温度测量方法中用的感湿元件还是以水银温度计和铭电阻居多。

选用温度计作干湿球测量元件时,要注意选择形状、规格和性能一致的温度计组成对。温度计精度要高,最好用0.l刻度的温度计,并要进行定期标定,一般一年一次。温度计读数时视线要与水银柱顶端齐平,以避免视差。读数时要迅速并且要注意避免人的头、手或呼吸影响读数造成误差。

湿球球体部分的水膜尽可能薄,过多的水分在蒸发时将增加热量的损失,影响测量精度。因此对湿球体包扎的纱布有严格的要求。取清洁的特制的包卷纱布长度100nm,在蒸馏水中浸湿后服贴地无皱折地缴卷在温球上。纱布在湿球上的重迭部分不要超过湿球周长的四分之一。包好后用纱线将球部上面的纱布扎紧,再把球部下面的纱布紧靠球部扎好,纱线不能扎紧,以免影响吸水,将球部下面的纱布浸入水容器内,使湿球底距盛水容器20~30mm。供应纱布的水要清洁并且充分,溶有杂质的水将使饱和气压变化,影响测量精度。

试验方法标准中对试验温湿度条件都给出了一定的误差范围,一般说试验设备能保证达到规定的误差范围便可以保证试验的再现性了,但是在具体掌握这些容差时又须注意到记温湿度容差间的关系。由于空)与温度有关,因此当试验箱内短时间内空气含湿量(e t)变化不大时,相对湿度气中的饱和气压值(E

值使会因箱温的变化而异。

实际上,标准中规定的温湿度误差±2℃是一个总误差,它包括了箱温的波动度(由控制造成的),均匀度(由箱体通风和结构造成的)及测试仪器三方面误差之和。

11.5.2 加湿方法的选择

正确选用试验设备,在试验箱(室)中产生潮湿条件的方法选择:

a.水挥发加湿:在试验箱(室)中使空气通过大面积水表面而加湿。这种加湿过程一般可有二种方式,一种是将试验箱(室)底部的水槽用电器加热,加快水的蒸发产生

湿度。湿度的控制可以用控制电热器温度而达到。另一种是在试验箱(室)外的水箱中将水加热,由水泵送到箱内沿四壁流下通过排水孔流回水箱,形成较大的蒸发面积,使箱内空气湿度逐渐提高。

优点:在试验箱内不会产生悬浮状水,湿度很容易通过水温变化进行控制。

b.气泡加湿:强迫空气通过水箱底部,形成细小气泡,穿过水箱变成饱和状态的湿气,送入试验室中。

优点:简单、当气流速度固定时可以通过调节水温改变湿度。

缺点:由于水的热容量造成时间迟延,使温度调节不够灵敏。当气泡破裂时,可能产生小量的悬浮状水珠。加热产生湿气时会影响工作空间的温度。

c.喷雾加湿:用喷雾的办法将加热或冷却后的去离子水分散成雾状,然后用鼓风机将空气通过水雾加湿后送入试验箱内。湿度可以通过控制水温(露点温度)和送风口温度来达到。

优点:加温效果好,维护简单。

缺点:采用直接喷雾加湿时,工作空间易形成悬浮状水珠。不易获得湿度快速变化。降温时不易达到高湿。

d.蒸气加湿:将热的水蒸气送入试验箱(室)的工作空间。

优点:加湿效果好,可以快速加湿,用蒸气阀调节湿度较为灵敏。

缺点:输入蒸气的同时,也输入了热量,因此,试验箱要有良好的冷却措施;箱内较冷物体表面容易产生凝露,控制不当时容易产生“过冲”现象,使湿度高达100%,或者使箱内产生严重的凝结水使温度降不下来。

选择良好的加湿方法对保证湿热试验的质量起着极为重要的作用。国内目前多数湿热箱是采用蒸气加湿方法。

11.6 试验过程操作技术

11.6.1 条件试验前的稳定处理

为了使样品在试验前处于统一的稳定状态下进入试验,防止由于起始条件(特别是温度)的差异造成湿热试验开始时的过度凝露。

试验中规定试验样品稳定处理的温度与试验开始时的温度相同,稳定处理的时间根据试验样品的结构

%。

造成第一周期开始时的凝露量的不一样,从而使不同季节不同地点湿热试验结果不一致,稳定处理后会使试品处于相同条件进行试验。

11.6.2 中间检测

试验样品在条件试验期间进行各种性能的检测。为了不影响试验条件对样品影响的连续性,进行中间检测一般不允许将样品取出箱外,如果检测项目不能在箱内进行则可采用数组样品。将其中一组样品取出作中间检测后便终止试验,而让其他几组再继续进行到底。

根据需要也可以将中间检测的结果作为判断样品最后质量的依据。

中间检测的时间应按产品标准规定进行,通常应在低温高湿阶段进行,因为这时的条件较为稳定,对绝缘性能测量重现性较好。

11.6.3 最后检测

根据样品的特点,参照图8—3湿热试验效应图中有关的效应,确定最后检测的项目,一般有外观检查、电性能、其他功能或性能的检测。一般对试品绝缘性能的检测是在试验箱(室)试验最后一个周期的低温高湿阶段的最后两小时内进行。

外观检查其他性能检查将试品取出箱(室)外,在室温大气条件下进行。对测试条件敏感的试品进行参数测量时要注意测试时的环境条件,最好能在记录本上记下测量时的温湿度条件,以供分析时参考。11.6.4 试验后考核指标的确定与分析

通过湿热试验来鉴定试验样品的防潮能力,必须有一个明确的质量指标,由于湿热试验对试验样品的效应不但与试验条件有关,还与试验样品的材质、结构、表面状况有着密切关系。对于由多种材料组合而成的试验样品来说则影响效应更为复杂。因此对每一类产品确定其考核指标时,必须根据湿热的作用机理结合产品本身的特征进行分析,在有关的产品标准中加以规定。考核指标的确定步骤如下:

a.首先要根据产品在湿热环境下受潮劣化的特征确定考核项目,例如电机和电器类产品在湿热环境影响下,绝缘性能下降和外观腐蚀是主要的。因此,考核指标就应该以这两项指标为主。而电子产品湿热影响后的性能参数变化(包括绝缘性能变化)却更为主要,仅用绝缘性能来作为最后考核指标就不合适了,应该规定电子产品的性能参数的容许误差作为湿热试验后的最终考核项目。

b.根据实际使用环境和产品的技术要求订出各项考核指标的极限参数值。通常,在制订前要经过环境分析、现场调查和试验验证,分析和比较了现场运行和人工试验结果之后才能制订出经济合理的考核指标极限参数。

12 霉菌试验

霉菌试验可分为天然暴露试验和试验室人工加速试验两种。人工加速霉菌试验方法是用于鉴定军用设备的抗霉能力以及评价军用设备长霉后对设备性能的影响和损害程度,主要是以设备为受试对象。

12.1 试验条件及其依据

12.1.1 温湿度条件

我们采用交变温湿度循环条件即前20h温度为30℃土1℃,相对湿度为95±5%,后4h温度为25土1℃,相对湿度为100%,在国际上采用这种交变温度条件的只有美军标,其它国家及国际机构的标准均采用的是恒定温湿度条件。

12.1.2 试验箱的风速

国内外霉菌试验标准中,霉菌试验箱不允许强迫通风,并规定风速不应大干0.5m/s,而MIL—STD —8l0C 508.3中规定要强迫通风,风速为0.5—2m/s。一般认为空气静止易于霉菌生长而通风不利长霉。但经过分析研究我们决定采用0.5—2m/s,这一风速其理由如下:

a.试验箱的强迫通风可以更好地保持试验箱尤其是大型试验室内温湿度的均匀性,从而提高试验结果的可靠性和再现性。这一点试验后已得到了证实。另外,电工委员会最近制订的长霉试验方法IEC(68—2—10)1984的标准中规定“为了使整个试验箱达到规定的温度和湿度,在试验中必须采用强力空气循环,

环境工程原理课程设计报告书

目录 一、吸收技术概况 (3) 二、设计任务及步骤 (3) 2.1设计任务 (3) 三、填料塔操作条件 (3) 四、设计方案的确定 (4) 4.1吸收流程的选择 (4) 4.2吸收剂的选择 (4) 4.3填料的选择 (4) 4.4吸收工艺流程图(附图)及工艺过程说明 (5) 五、吸收塔的物料衡算 (5) 5.1基础物性数据 (5) a.液相物性数据 (5) b.气相物性数据 (5) c.气液两相平衡时的数据 (6) 5.2物料衡算 (6) 5.3填料塔的工艺尺寸计算 (7) a.塔径的计算 (7) b.泛点率校核和填料规格 (9) c.液体喷淋密度校核 (9) 5.4填料层高度计算 (9) a.传质单元数的计算 (9) b.传质单元高度的计算 (10) c.填料层高度的计算 (11) 5.5填料塔附属高度的计算 (12) 5.6液体分布器的简要设计 (12) a.液体分布器的选型 (12) b.分布点密度及布液孔数的计算 (13) 5.7其它附属塔件的选择 (14) a. 填料支撑板 (14) b.填料压紧装置 (14) c.气体进出口装置与排液装置 (14) d.吸收塔主要接管的尺寸计算 (15) e.离心泵的选择 (16) 5.8流体力学参数计算 (16) a.填料层压力降的计算 (16) 六、工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (17) 6.1基础物性数据和物料衡算结果汇总 (17) 6.2填料塔工艺尺寸计算结果表 (19) 6.3流体力学参数计算结果汇总 (20) 6.4附属设备计算结果汇总 (20) D聚丙烯塑料阶梯环填料主要性能参数汇总 (20) 6.5所用38 N

产品设计开发中的环境因素

产品设计开发中的环境 因素 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

产品设计开发中对环境因素的考虑及审核方法 摘要 产品的环保设计应从生产过程、销售过程、产品使用过程、维修过程、废品处理过程等有关的环境因素进行考虑,将环境因素预防性地纳入到产品的设计开发阶段,并在EMS审核中加以关注 随着环保意识的加强、绿色消费和绿色市场的兴起,从产品的设计和开发就重视环境要求显得越来越重要,目前设计环保型的产品已经公认是实现污染预防的途径之一,即将环境因素预防性地纳入到产品的设计开发阶段,从原料选取、生产工艺、运输方式、包装、使用消费、报废处理这一产品生命周期进行环境影响的评价——全面了解产品在其生命周期中各个阶段对环境干预的性质和影响的大小,从而确定对产品进行污染预防的机会,把降低产品对环境的负面影响的努力倾注于产品的设计之中,实现产品与环境的协调相容,在EMS 审核中对此也应加以关注。 一、产品设计开发中对环境因素的考虑 在传统的产品设计准则中纳入环境准则(降低物料消耗、降低能耗、减少废物产生、减少健康安全风险、生态降解)并优先考虑,需要从以下方面考虑: 1、营销和研发过程的设计考虑 评价整个生命周期内所开发产品危害环境的可能性以及再生能力,确定研发目标,考虑客户需要的环保要求,思考有特色的环保性能---这是产品竞争优势所在,可考虑的因素有①选择原料成分:使用环保型的原料、避免使用有毒有害物质及其它危险品、尽可能减少原材料的数量和种类、少用短缺原料多用废料或再循环物料或用可循环利用的材料;②考虑最小化产品组成部分的数量和种类,简化结构,如减少多余的功能;③降低产品重量如采用轻质材料,以降低物耗和运输中的资源消耗;④选择和获取原料以及运输过程中要依照国家的法律法规和顾客要求,如避免选择禁用、限用、逐步淘汰、高能耗的原料等。 2、生产过程的设计考虑

汽车环境适应性试验综述

汽车环境适应性试验 汽车是露天行驶的交通工具,汽车在户外使用时,会受到高温、低温、湿度、光照、气压、雨雪、风沙等气候环境的影响和长期作用,不仅会影响汽车的使用寿命和性能的正常发挥,严重时可使汽车功能失效,对消费者生命财产安全形成隐患。随着汽车工业的快速发展,国内外汽车企业为了拓展国际汽车市场,使汽车能够适应全球各种气候环境条件,进而提升其产品的市场竞争力,针对全球不同区域的气候特点,大力开展汽车环境适应性试验研究,确保其产品的环境适应性能满足使用要求。 汽车环境适应性试验是贯穿于汽车研制、定型、生产和使用等过程中的一项重要基础性工作,是汽车环境适应性设计的基础和有效手段。通过环境适应性试验,可以发现汽车设计中存在的缺陷,并采取必要的纠正或防护措施,提高汽车的环境适应能力。本文主要介绍了汽车气候老化试验、地区环境适应性试验、电磁环境适应性试验、实验室模拟环境试验的试验方法和试验项目,以及汽车环境试验仿真技术,并对汽车环境适应性试验的现状与发展趋势进行了总结与展望。 1 汽车环境适应性概述 1.1 汽车环境适应性 GJB 4239《装备环境工程通用要求》中,将环境适应性定义为:装备(产品)在其寿命期预计可能遇到的各种环境的作用下,能实现其所有预定功能和性能和(或)不被破坏的能力,是装备(产品)的重要质量特性之一。 汽车的环境适应性主要与其选用的材料和总成及零部件的环境适应性,以及所采取的耐环境措施等有关。一旦汽车完成生产定型,其环境适应性也就基本固定。由于不同环境对汽车影响的机理与作用不同,准确表述汽车的环境适应性比较困难。环境适应性要求一般在汽车研制要求、产品定位中予以明确,通常只能对某一类环境提出定量与定性要求,一般要求汽车在一定的环境因素强度下不受损坏或能正常工作,其各项性能参数符合设计要求。 1.2 气候环境对汽车性能的影响 我国地域辽阔,地形复杂多样,从北往南纬度跨度较大,从东往西海拔高度相差也较大。特殊的地理条件,造就了我国多样的气候特征,而且气候具有明显的地域性特征。汽车在各种自然环境因素的交互作用下,功能、性能和寿命均会受到影响。长期研究表明,影响汽车环境适应性能的主要气候因素是:气温、湿度、气压、太阳光(辐射)和风沙尘等。表1为典型气候环境因素对汽车的影响。 表1 气候环境因素对汽车性能的影响 环境因素主要影响典型故障 高温加热效应材料性能改变、结构强度减弱、总成与零部件过热、润滑与密封失效 低温结冰、脆化、物理收缩发动机起动困难,材料变脆、硬化、失去弹性,磨损增大、密封失效 湿热吸收湿气、锈蚀金属表面腐蚀,材料变质,电强度和绝缘电阻降低、电气性能下降 低气压低气压效应发动机动力性、经济性、热平衡性能、排放性能下降,起动困难,工作不稳,密封失效,电气设备性能下降 太阳辐射加热效应和光化学效应材料膨胀、破裂、老化、脆化,绝缘失效、密封失效,材料软化发粘沙尘磨损、堵塞磨损增大,机械卡死,过滤器堵塞,电气性能变化,密封性能下降 盐雾化学反应、锈蚀、腐蚀机械强度下降、电化腐蚀、电气性能变化、材料腐蚀 雨水降落、扑击和渗透效应发动机熄火,侵蚀表面,电气设备失灵,加速金属表面腐蚀 2 汽车环境适应性试验的类型

劣质电子产品对环境的危害和正确处理方式

当科技产品的更新换代越来越快,消费者都陷入到对科技产品的狂热追逐中。同时,被抛弃的电子垃圾与伪劣电子产品被默默地送到发展中国家,严重影响环境、当地人民的健康。在我们的身边也有很多的电子废弃物,如不妥善处理可能会给我们的身体健康和环境带来很大的危害。今天小编给带大家了解一下这些电子产品对环境的危害以及应该怎么样正确的处理它们。 劣质电子垃圾对环境的危害主要有以下几点: 1、电子垃圾含有大量有毒重金属,对当地环境造成污染。电子垃圾中的有毒重金属严重危害了当地人的身体健康,已知的疾病如:炎症、重金属中毒,这些都会引起严重心血管疾病丶DNA损伤丶甚至是癌症等重大疾病。 2、电子废料排放出来的有毒化学物质如镍丶汞(水银)丶铅丶铜丶金丶多溴联苯醚等,若没妥善处理有毒物质将渗透到泥土及地下水源等,导致严重环境污染问题。超过60%的中国地下水和超过三

分之一的地表水都被认定为不适合人类饮用。 伪劣电子产品的处理方式: 1、意识和立法先行。首先要树立城市矿产的理念,富集的电子垃圾,金含量是一般金矿的17倍,也是铜、铝等金属的富集来源。其次,要确保社会的收运体系能将电子垃圾顺利收集,成为处理的基础。例如:2001 年日本正式实施《家电再利用法》。内容规定家电厂家需要进行产品回收利用,减少废弃物,有效利用资源。消费者必须将废旧空调、冰箱、电视机和洗衣机等家电交由销售商送返生产厂家进行回收利用,回收所需费用由消费者承担。如果消费者不按规定将旧家电交回销售商处,而私自进行掩埋等处理,一经发现将被处以巨额罚款。 2、重金属提取。通过垃圾的分类、分解、破碎、提取,可以有效地分离金、铜、铝等金属。每天数以吨计的电子垃圾被运到这里垃圾处理企业,然后被拆解、分类、粉碎,送入高度自动化的作业线和规范的操作间,最终的“剩余物”则是铁、铜、塑料,甚至金、银等

产品设计开发中的环境因素.doc

产品设计开发中对环境因素的考虑及审核方法 摘要 产品的环保设计应从生产过程、销售过程、产品使用过程、维修过程、废品处理过程等有关的环境因素进行考虑,将环境因素预防性地纳入到产品的设计开发阶段,并在EMS审核中加以关注 随着环保意识的加强、绿色消费和绿色市场的兴起,从产品的设计和开发就重视环境要求显得越来越重要,目前设计环保型的产品已经公认是实现污染预防的途径之一,即将环境因素预防性地纳入到产品的设计开发阶段,从原料选取、生产工艺、运输方式、包装、使用消费、报废处理这一产品生命周期进行环境影响的评价——全面了解产品在其生命周期中各个阶段对环境干预的性质和影响的大小,从而确定对产品进行污染预防 的机会,把降低产品对环境的负面影响的努力倾注于产品的设计之中,实现产品与环境的协调相容,在EMS审核中对此也应加以关注。 一、产品设计开发中对环境因素的考虑 在传统的产品设计准则中纳入环境准则(降低物料消耗、降低能耗、减少废物产生、减少健康安全风险、生态降解)并优先考虑,需要从以下方面考虑: 1、营销和研发过程的设计考虑 评价整个生命周期内所开发产品危害环境的可能性以及再生能力,确定研发目标,考虑客户需要的环保要求,思考有特色的环保性能---这是产品竞争优势所在,可考虑的因素有①选择原料成分:使用环保型的原料、避免使用有毒有害物质及其它危险品、尽可能减少原材料的数量和种类、少用短缺原料多用废料或再循环物料或用可循环利用的材料;②考虑最小化产品组成部分的数量和种类,简化结构,如减少多余的功能;③降低产品重量如采用轻质材料,以降低物耗和运输中的资源消耗;④选择和获取原料以及运输过程中要依照国家的法律法规和顾客要求,如避免选择禁用、限用、逐步淘汰、高能耗的原料等。 2、生产过程的设计考虑 通过适当的设计,减少加工工序,使生产流程和物料流程尽量缩短,节省时间提高效率,从而降低能源消耗;在生产阶段充分利用原料,提高转化率,消除或减少生产过程中产生有毒物料,在各种废物排除前,尽量减少其毒性、数量并考虑能够收集再利用;减小产品体积、节省包装和储存空间,涉及环保要求的包装要最优化并关注国家关于包装的规定等。 3、销售过程的设计考虑 告诉客户日常使用的资源消耗,如洗衣机的水耗、电冰箱的电耗等,告诉客户如何采用环保的耗材如电池;设计客户文件告诉其使用、维修方法,对于有毒有害物质的客户文件设计还应包括警示标识、MSDS、应急咨询电话等信息;如果使用对健康和环境的危害性还没有科学定论的新材料,在客户文件的设计时也应考虑,并应跟踪、关注公众的观点和新的研究成果;考虑运输的方式等。 4、产品使用、维修过程的设计考虑 应设计维修更方便的产品,产品的易耗部件应可以替换易于拆缺装配,以便产品有更长的生命周期;考虑产品系列化,满足不同的消费需求,避免大材小用;考虑产品标准化,便于重复使用;考虑正常工作时和休眠时的能源消耗;产品使用过程中减少资源使用量和耗材使用量;尽量排除由危险品带来的对环境和健康的损害;减少日常使用中的噪声、污染物排放等。 5、废品处理过程的设计考虑 设计产品各部分时应考虑能方便拆卸,提供处理和报废的说明书(包括拆卸中危险性的详细资料);考虑产品报废后的回收、复用、再生的途径和方法,分散在环境中的废品组分应易于分类或与环境相容,能循环利用的标记设计等,重视生产和再生的协调。 二、对产品设计开发过程的审核方法 ISO14001:2004标准4.3.1a)要求组织应“识别其环境管理体系覆盖范围内的活动、产品和服务中它能够控制、或能够施加影响的环境因素,此时应考虑到已纳入计划的或新的开发、新的或修改的活动、产品和服务等因素”,标准对新品开发中有关的环境因素提出了识别、控制要求。对于有产品设计开发活动的不同组织来说,这些环境因素的重要程度不尽相同,但在审核中不能忽视。 1、文件审核:应审查组织在建立的环境因素识别、评价程序中是否包括了对设计开发活动(或产品改进)中有关产品中的环境因素识别、评价要求;是否制定设计开发活动中对产品有关环境因素的考虑和控制要求;如果委托外部进行设计开发,是否制定相应的环保设计通报、控制、验

电工电子产品环境试验国家标准汇编

电工电子产品环境试验国家标准汇编 一、GB/T2423 有以下51个标准组成: 1 GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验第2部分: 试验方法试验A: 低温 2 GB/T 2423.2-2001 电工电子产品环境试验第2部分: 试验方法试验B: 高温 3 GB/T 2423.3-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ca:恒定湿热试验方法 4 GB/T 2423.4-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Db: 交变湿热试验方法 5 GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Ea和导则: 冲击 6 GB/T 2423.6-1995 电工电子产品环境试验第二部分: 试验方法试验Eb和导则:碰撞 7 GB/T 2423.7-1995 电工电子产品环境试验第二部分: 试验方法试验Ec和导则: 倾跌与翻倒(主要用于设备型样品) 8 GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验第二部分: 试验方法试验Ed: 自由跌落 9 GB/T 2423.9-2001 电工电子产品环境试验第2部分: 试验方法试验Cb: 设备用恒定湿热 10 GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验第二部分: 试验方法试验Fc和导则: 振动(正弦) 11 GB/T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验第2部分: 试验方法试验Fd: 宽频带随机振动--一般要求 12 GB/T 2423.12-1997 电工电子产品环境试验第2部分: 试验方法试验Fda: 宽频带随机振动--高再现性 13 GB/T 2423.13-1997 电工电子产品环境试验第2部分: 试验方法试验Fdb: 宽频带随机振动中再现性 14 GB/T 2423.14-1997 电工电子产品环境试验第2部分: 试验方法试验Fdc: 宽频带随机振动低再现性 15 GB/T 2423.15-1995 电工电子产品环境试验第二部分: 试验方法试验Ga和导则: 稳态加速度 16 GB/T 2423.16-1999 电工电子产品环境试验第2部分: 试验方法试验J和导则: 长霉 17 GB/T 2423.17-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ka: 盐雾试验方法 18 GB/T 2423.18-2000 电工电子产品环境试验第二部分: 试验--试验Kb:盐雾, 交变(氯化钠溶液) 19 GB/T 2423.19-1981 电工电子产品基本环境试验规程试验Kc: 接触点和连接件的二氧化硫试验方法 20 GB/T 2423.20-1981 电工电子产品基本环境试验规程试验Kd: 接触点和连接件的硫化氢试验方法 21 GB/T 2423.21-1991 电工电子产品基本环境试验规程试验M: 低气压试验方法 22 GB/T 2423.22-2002 电工电子产品环境试验第2部分: 试验方法试验N: 温度变化 23 GB/T 2423.23-1995 电工电子产品环境试验试验Q:密封 24 GB/T 2423.24-1995 电工电子产品环境试验第二部分: 试验方法试验Sa: 模拟地面上的太阳辐射 25 GB/T 2423.25-1992 电工电子产品基本环境试验规程试验Z/AM: 低温/低气压综合试验 26 GB/T 2423.26-1992 电工电子产品基本环境试验规程试验Z/BM: 高温/低气压综合试验

环境适应性大纲

编号:xxxx 环境适应性大纲与分析 xxxxxxxx 页脚内容4

签署页 编制:日期: 审核:日期: 标审:日期: 会签:日期: 批准:日期:

1、范围 1.1 主体内容 本大纲规定了环境适应性工作的一般要求和详细要求,以及环境适应性评价等。 1.2 适用范围 本大纲适用于xxxxx寿命周期内的研制、生产阶段,环境适应性大纲的编制、实施和检查。 2、引用文件 GJB150A-2009军用设备环境试验方法 3、编制依据 《xxxxx技术协议》; 4、一般要求 4.1环境适应性工作目的 确保产品达到规定的环境适应性要求,以满足系统的战备完好性和任务成功性要求,减少寿命周期费用。应在装备论证、研制、生产和使用过程中开展环境适应性工作,确定合理的环境适应性要求,并以合理的费用确保装备满足规定的环境适应性要求。 4.2 环境适应性工作基本原则和要求 4.2.1遵循预防为主,早期投入的方针,并将环境适应性设计作为重点工作来抓; 4.2.2环境适应性工作与产品整机和系统的研制工作统一规划、协调进行; 4.2.3采用成熟的环境适应性设计准则,控制新技术、新工艺、新器材在产品中所占得比例,并分析类似产品在环境适应性方面的缺陷,采取有效的改进措施,提高产品的安全性; a)一是采取改善环境或减缓环境影响的措施 b)二是采用耐环境能力强的结构、材料和工艺。 4.2.4加强对研制、生产过程中安全性工作的监督与控制,严格进行环境适应性评审; 4.2.5产品设计应满足环境适应性要求。

4.3 环境适应性工作计划 按产品研制计划要求,产品研制过程分为四个阶段;项目确定阶段、方案设计阶段、样品研制阶段、设计定型阶段。环境适应性工作计划见表4。 5、详细要求 5.1 项目确定阶段 由项目组长,依据产品合同和技术协议书提出要求,进行收集、整理同类产品环境适应性要求和设计技术方案,进行本产品的任务论证和环境适应性论证,也可以合并到方案论证中同时进行,并形成任务论证报告或环境适应性论证报告。 5.2 方案设计阶段 5.2.1环境适应性设计方案 由项目组长编制环境适应性方案设计报告,一般可以与产品方案设计报告同时进行,需要时,也可单独进行。 5.2.2 编制大纲 由项目组长编制环境适应性大纲,经技术部经理审核,总工或副总工批准后实施。 5.2.3 大纲评审 由技术部组织产品环境适应性大纲的评审,以确保环境适应性大纲的合理性、可行性、经济性,一般可以与产品可靠性、保障性、环境适应性大纲同时评审,需要时,也可以单独评审。 5.3 样品研制阶段

环境工程设计规范总结

目录 一、建筑 (1) (一)标准 (1) (二)图集 (2) 二、电气 (4) (一)标准 (4) (二)图集 (4) 三、市政 (6) (一)标准 (6) (二)图集 (6) 四、结构 (9) (一)标准 (9) (二)图集 (9) 五、工艺 (12) (一)水污染物排放标准 (12) (二)环境保护工程技术规范 (12) (三)环保产品技术要求 (13)

一、建筑 (一)标准 (1)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013) (2)《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009) (3)《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)(4)《工业建筑防腐设计规范》(GB50046-2008) (5)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011) (6)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002) (7)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010) (8)《建筑施工安全技术统一规范》(GB 50870-2013) (9)《通风及空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002) (10)《采暖通风和空气调节设计规范》(GB50019-2003) (11)《通风空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002) (12)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008) (13)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006) (14)《建设工程施工现场供用电安全规范》(GB50194-2014)(2015.1.1开始执行,之前执行GB50194-93) (15)《民用建筑设计通则》(GB50352-2005) (16)《机械设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-98) (17)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92) (18)风电机组地基基础设计规定(试行)(FD003-2007) (19)建筑砌体工程施工工艺标准(作者:中国建筑工程总公司,出版社:中国建筑工业出版社,出版时间:2003-12-01版) (20)《建筑边坡工程鉴定及加固技术规范(GB 50843-2013) (21)《构筑物抗震设计规范》(GB 50191-2012) (22)《建筑施工临时支撑结构技术规范》(JGJ 300-2013) (23)《建筑消能减震技术规程附条文》(JGJ 297-2013)

完整版产品设计与开发复习题

一、填空题 1、近代资本主义的经济开始于工场手工业经济,其特征是雇佣劳动、工人多 且进行分工合作、生产规模大及产量高,有简单的生产工具,如:人力纺织机、风能磨坊等。 2、产品的设计包含了工业设计和工程设计两部分,每一个产品的设计必须 有工业设计师的参与,也必须有产品工程设计人员的参与。 3、对批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术、经验及视觉感受,赋 予产品以材料、结构、形态、色彩、表面加工以及修饰以新的质量和性能。 4、人性化设计原理就是把人的理性要求和感性要求融入到产品造型设计中 去,使产品的功能和形态、结构和外观、材料和工艺等诸多因素充分满足人的要求,达到产品与人的完美协调。 5、常用工程材料可分为金属材料和非金属材料两大类,金属材料包括黑色金属和有色金属。 6、能被顾客理解的,并能满足其需求的、由企业营销人员所提供的一切有形和无形的统一体,包括实质层、实体层和延伸层三个层次。 7、产品开发是指从研究选择适应市场需要的产品开始到产品设计、工艺制造 设计,直到投入正常生产的一系列决策过程。从广义而言,产品开发既包括新 产品的研制也包括原有的老产品改进与换代。 8、组合设计法是把原来不能单独存在的相邻近的东西组合起来的方法,或 是把两种功能让一件制品来担当,叫组合设计法。 9、产品的全生命周期包括产品的孕育期、生产期、储存销售期、服役期 和转化再生期的整个闭环周期。 10、非金属材料是指除金属材料以外的其他材料。在工业产品中使用的非金属 材料主要有高分子材料、陶瓷材料以及复合材料三大类。

二、简答题 1、工业设计对产品的重要性? (1)满足顾客需求的重要性:大多数市场上销售的产品都可以通过较好的工业设计在某些方面得到改进,人们所使用、操纵或所见到的所有产品在商业销售上的成功都在很大程度上依赖于工业设计。 传统的评价工业设计重要性的指标主要是人机工程学和美学。 人机工程学方面的需求: a、使用方便:对于大多数消费者来说非常重要,尤其是产品具有多种特性或功能,并且有多种操作模式时。 b、维护的简便性:如果产品需要经常维修和维护,用户一般希望操作简单方便,在大多数情况下,最好的方案是减少维护的必要性。 c、产品的用户界面:用户界面的新颖性是在改进设计中首先应该考虑的,产品的用户界面越多,工业设计在产品的界面设计上就越重要。 d、安全因素考虑:所有的产品都必须考虑其安全性,对于某些特殊产品,安全因素可能是设计人员面临的重大挑战。 美学方面的需求: a、产品的差别化:具有稳定市场和成熟技术的产品在很大程度上依赖于工业设计来创造美观的外形,从而使得产品差异化,来吸引消费者。 b、产品的外观:消费者对产品的感受很大程度上取决于产品的外观,即产品的形象和式样,美观的造型和式样往往能够吸引顾客,并给拥有者带来强烈的自豪感。 c、美观的产品设计激励着设计人员:当一个具有美观外形的产品最终生产出来时,常常会在设计人员和制造人员心目中产生一种“集体荣誉感”,将有助于激励和凝聚每一个开发人员。 (2)工业设计的经济效果: a、工业设计的费用:工业设计的费用包括直接成本、制造成本和时间成本。直接成本是指工业设计服务的开销,取决于雇佣设计师的知名度、人数、项目周期、所需模型的数量,还有材料费用的相关开支;制造成本是具体实现工业设计师所确定的产品细节的费用;时间成本是指延迟产品进入市场的时间所造成的不利后果。 b、工业设计的利益:工业设计所带来的好处包括以额外或更好地特征来美化产品的外观、增加顾客满意度、强化品牌形象和产品的差异性。这些方面使得相对于那些没有经过工业设计的产品来说,这些产品能卖到更高的价格,占有更大的市场份额。 2、产品造型设计的基本要求? 美观性原则、创新性原则、实用性原则、工业产品设计要注意遵循以下原则:经济性原则、合理性原则、环保性原则,这些原则是精神功能和物质功能的完美

电子产品使用环境及注意事项

电子产品使用环境及注意事项: (1)温度 高温环境对电子产品的主要影响有: 1)氧化等化学反应,造成绝缘结构、表面防护层迅速老化,加速被破坏。 2)增强水汽的穿透能力和水汽的破坏能力。 3)使有些物质软化、融化,使结构在机械应力下损坏。 4)使润滑剂粘度减小和蒸发,丧失润滑能力。 5)使物体发生膨胀变形,从而导致机械应力加大,运行零件磨损增大或结构损坏。 6)对于发热量大的电子产品来说,高温环境会使机内温度上升到危险程度,使电子元器件损坏或加速老化,使用寿命大大缩短。 (2)湿度 湿度也是环境中起重大作用的一个因素,特别是它和温度因素结合在一起时,往往会产生更大的破坏作用。高湿度使物理性能下降、绝缘电阻降低、介电常数增加、机械强度下降,以及产生腐蚀、生锈和润滑油劣化等。无论在电子产品使用状态或运输保管状态都会引起这些问题。相反,干燥会引起干裂与脆化,使机械强度下降,结构失效及电气性能发生变化。 湿热是促使霉菌迅速繁殖的良好条件,也会助长盐雾的腐蚀作用,因此将湿热、霉菌和盐雾的防护合称“三防”,是湿热气候区产品设计和技术改造需要考虑的重要一环。

(3)气压 气压降低、空气稀薄所造成的影响主要有:散热条件差、空气绝缘强度下降、灭弧困难。气压主要随海拔的增加而按指数规律降低。空气绝缘强度与海拔的关系大体上是:海拔每升高100m,绝缘强度约下降1%。气压降低,灭弧困难,主要是影响电气接点的切断能力和使用寿命。 (4)盐雾 盐雾对电子产品的影响主要表现为其沉降物溶于水(吸附在机上和机内的水分),在一定温度条件下对元器件、材料和线路的腐蚀或改变其电性能。结果使电子产品的可靠性下降,故障率上升。 盐雾是一种氯溶胶,主要发生在海上与海边,在陆上则可因盐碱被风刮起或盐水蒸发而引起。盐雾的影响主要在离海岸约400m,高度约150m的范围内。再远,其影响就迅速减弱。在室内,盐雾的沉降量仅为室外的一半。因此,在室内、密封舱内、盐雾的影响就变小。 (5)霉菌 霉菌是指生长在营养基质上面形成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的真菌。霉菌种类繁多。霉菌的繁殖是指它的孢子在适宜的温湿度、pH值及其它条件下发芽和生长。最宜霉殖的温度是20~30oC。霉菌的生长还需营养成分与空气。元器件上的灰尘、人手留下的汗迹、油脂等都能为它提供营养。 霉菌的生长直接破坏了作为它的培养基的材料,如纤维素、油脂、橡胶、皮革、

环境适应性大纲通用模板

XXXX有限责任公司 环境适应性大纲 项目名称: 项目型号: 项目代号: 项目负责人: 编制:时间: 审核:时间: 标准化:时间: 批准:时间: XXXX环境适应性大纲 1、范围 1.1 主体内容 本大纲规定了环境适应性工作的一般要求和详细要求,以及环境适应性评价等。 1.2 适用范围 本大纲适用于XXXX电源变换器模块(以下简称电源模块)寿命周期内的研制、生产阶段,环境适应性大纲的编制、实施和检查。 2、引用文件 GJBGJB4239-2001装备环境工程通用要求 GJB 1032 电子产品环境应力筛选方法 3、编制依据 研制合同书和技术协议书。 4、一般要求 4.1环境适应工作目的 确保产品达到规定的环境适应性要求,以满足系统的战备完好性和任务成功性要求,减少寿命周期费用。应在装备论证、研制、生产和使用过程中开展环境适应性工作,确定合理的环境适应性要求,并以合理的费用确保装备满足规定的环境适应性要求。 4.2 环境适应工作基本原则和要求 4.2.1遵循预防为主,早期投入的方针,并将环境适应性设计作为重点工作来抓; 4.2.2环境适应性工作与产品整机和系统的研制工作统一规划、协调进行; 4.2.3采用成熟的环境适应性设计准则,控制新技术、新工艺、新器材在产品中所占得比例,并分析类似产品在环境适应性方面的缺陷,采取有效的改进措施,提高产品的安全性; a)一是采取改善环境或减缓环境影响的措施 b)二是采用耐环境能力强的结构、材料、元器件和工艺。 4.2.4加强对研制、生产过程中安全性工作的监督与控制,严格进行环境适应性评审; 4.2.5产品设计、制造中器材和原材料应满足环境适应性要求: 1)散热:用热交换的原理,将设备内部元器件产生的热能,通过传导、对流、辐射等形式进行散热。元器件布局时要让发热元件合理分布,将模块内的热源分散放置,避免出现过热点。发热量大的元件必须要用陶瓷过度片或导热胶贴在外壳或散热面上。 2)隔热:在设计时应考虑对有源器件与无源器件、发热元件与非发热元件相对隔离,特别是对温度敏感的元器件加以保护,以减轻发热元器件对工作性能的影响;

电子垃圾与环境污染

信息时代,电子垃圾该何去何从 ——初二综合实践活动方案设计 一、活动背景 “电子垃圾”是对废弃电子产品的俗称,通常指家用电器和电脑,即所谓的“四机一脑”:电视机、电冰箱、洗衣机、空调机和电脑。电子垃圾作为世界上增长最快的垃圾,正在由发达国家向发展中国家悄悄转移。整个欧洲每年产生电子垃圾约600万吨。而美国仅淘汰的电脑即将达到3亿—6亿台目前,全世界数量惊人的电子垃圾中,有80%出口到亚洲,这其中又有90%通过走私等途径进入中国。在中国,近年来电脑、手机消费量激增,电子垃圾数量也大增。目前我国电脑保有量约2000万台,手机近2亿部,已有近500万台电脑、上千万部手机进入淘汰期。存放和处理大量国内外电子垃圾已经造成严重的环境问题。中国目前正面临电子垃圾爆发期。因为电视、电脑、手机等产品,都含有大量有毒有害物质。以电脑为例,制造一台电脑需要700多种化学原料,其中50%以上对人体有害。一台电脑显示器中仅铅含量平均就达到1公斤多。一旦这些有毒物质进入环境,就会污染环境,损害人体健康。如回收处理不当,废旧家电及电子产品垃圾中的有害物质将对环境带为巨大危害。通过本次的综合实践活动,让学生到生活中去体会、感受电子垃圾所带来的危害,让同学们树立起环境保护人人有责的意识,实现环境的可持续发展。 本次综合实践活动主题研究初步确定四个大方面的主题研究:1、生活中的电子垃圾的类型、数量及发展趋势;2、电子垃圾带来的危害;3、电子垃圾现行处理状况的调查;4、电子产品的绿色回收利用。 二、活动目标 知识与技能目标: 1、了解电子垃圾现状及危害、认识到电子垃圾污染的重要性,提高环境保护意识。 2、关注社区的公共问题,了解相关的公共政策,以自己小公民的角色立足社会,体验生活 过程与方法目标: 1、通过活动,学会调查、收集、整理资料的方法,培养收集信息、处理信息的能力,培养学生的创新精神和问题意识 情感态度与价值观目标: 1、传播公民知识,培育公民意识,张扬公民权利,呼唤公民责任。 2、引导学生通过对电子垃圾污染的了解与思考,增强学生的社会的责任感和使命感,提高环境保护意识 三、活动计划和时间安排 本活动在初一一班实施,所用时间为30课时

如何将环境因素引入产品的设计和开发、培训课件

如何将环境因素引入产品的设计和开发、提高设计单位环境管理体系审核有效性研讨会纪要根据CNAS-CC121《环境管理体系审核及认证的能力要求》,“中设”组织了三体系专兼职审核员结合环境管理体系审核员能力要求进行了培训,并根据本公司的专业特点,学习了GB/T24062—2009《环境管理将环境因素引入产品的设计和开发》,对设计和开发过程中环境因素的引入、如何对工程设计项目进行环境管理体系审核进行了研讨,并对以下问题取得共识总结如下。 设计单位提供的产品----设计文件(图纸)是中间产品,与最终有型产品直接有关。将环境因素引入产品的设计和开发的目的旨在减少产品整个寿命周期中产生的不利环境影响。通过环境管理体系认证,使设计单位进一步提高认识,认识到环境因素引入我们的设计和开发的实质效益,如为顾客降低成本、促进组织创新、提高组织市场竞争力带来的新的商业机会,以及改进提高设计及最终产品质量。 对于设计单位即使不进行环境管理体系认证,实际在设计控制中也已将环境因素引入设计和开发中:设计输入中应包括适用的的法律法规要求(即包括环境保护法规)。只是通过环境管理体系认证,更加关注环境影响和环境因素的控制外还引入了满足相关方的要求和绩效改进。同时还关注该组织管理涉及的环境因素,包括节能减排。由于各设计单位规模不同、设计资质范围不同,设计过程也不同;专业不同,环境因素也不同,所以引入环境因素有关的过程不同。如何在质量管理体系的基础上将环境因素引入设计和开发过程,环境因素在设计和开发中的展开应用,要结合各单位实际运作要求,可从以下方面进行审核。 1、与产品有关要求的确定、评审 从项目要求的确定开始,目的是早期引入,尽早将环境因素引入产品的设计和开发过程,有助于改进产品。设计项目承接人要考虑环境要求并与其他要求权衡。我们在审核GB/T19001标准7.2.2要求时,要看组织与项目有关要求评审的内容除包括7.2.1要求(明示的、隐含的、法规规定的及组织确定的附加要求),是否考虑了与环境因素有关的要求(如顾客要求粉尘排放标准高于法规排放标准;周边环境的要求;执行行业或地方标准还是国家标准及设计项目所在国的标准;科研创新要求等),审核员审核时应引导合同评审人员在项目有关要求评审时应考虑识别与环境因素有关的内容。 (涉及GB/T19001标准7.2.1、7.2.2条款;GB/T24001标准4.3.1条款)

工作环境对电子产品的要求

工作环境对电子产品的要求 工作环境包括气候环境、机械环境和电磁环境,三者是影响电子产品的主要环境因 素。有的使用场合还存在着腐蚀性气体、粉尘或金属粉尘等特殊环境条件。必须采取 有效措施,降低它们对产品的影响,确保产品的稳定性。 1.气候条件对电子产品的要求 气候环境要素包括温度、湿度、气压、盐雾、风沙、太阳辐射等。气候环境对产品的影 响主要有:温升过高,会加速产品氧化,造成绝缘结构、防护层的老化,使电气性能下降s物 体产生变形,导致机械应力增大,造成结构损坏;低温则会使相对湿度增大,产生结嘻现 象;气压的变化,会改变产品的散热条件,空气绝缘度降低;盐雾、霉菌、沙尘可加速腐蚀, 使产品的可靠性下降,故障率上升。为减少和防止这些不良影响,电子产品应采取散热措 施,限制产品的温升。保证产品在最斯麦迪电子高温度条件下,元器件的温度不超过最高校限温度, 并要求产品能承受高低温循环时的冷热冲击;还要采取措施,防止潮湿、盐雾、大气污染等 因素对电子产品内元器件及零部件的侵蚀和危害,延长其工作时限。 2.机械条件对电子产品的要求 机械环境主要是指电子产品在储存、运输和使用过程中所承受的机械振动、冲击、离 心加速度等机械作用。这些机械作用会使紧固件松脱,机械构件或元器件损坏,电参数改 变,金属疲劳破坏等。最具破坏性的是共振现象,即整机或其组成部件的固有频率与外界 激振力频率一致,此时物体振幅最大,易造成元器件、组件或机箱结构断裂或损坏。应采 取有效减振缓冲措施,保证电子产品内的元器件和机械零部件在外界强烈的振动和冲击 下,不受损坏和发生过大的变形,提高电子产品的耐冲击力,保证电子产品的可靠性。

产品的环境适应性设计

产品的环境适应性设计 一个产品要成为被广大消费者所接受的商品,一个产品要成为一种招之既来、来之能战、战之能胜的武器,除了它的功能和性能外,就是它对环境的适应性和使用的可靠性。 任何产品都处于一定的环境之中,在一定的环境条件下使用、运输和贮存。因此都逃脱不了这些环境的影响。特别恶劣环境条件下工作的产品更是如此。产品环境适应性水平高低的源头是环境适应性设计,因此要研制出一个环境适应性好的产品,首先抓的是环境适应性设计,设计奠定了产品的固有环境适应性。 1、环境适应性的设计步骤 ⑴、明确产品的平台环境条件 当前产品的环境适应性设计基本上以标准中的考核条件为设计依据的,其目的是交付,结果是使用中仍然故障不断,究其原因,其中最重要的是:产品实际所经受到的环境条件并不是标准中给出的环境条件(即标准中的试验条件或试验严酷等级)。所以当前国外的最新标准,对整机已不规定具体的试验条件(即试验严酷等级),只给出自然或诱发环境条件的参考量值。可见,作为环境适应性的设计的第一步首先要弄清产品的平台环境条件,特别是大型系统工程,各分系统、子系统、设备、分机所经受到的环境条件又不同于整个系统所经受到的环境条件。 ⑵、确定产品寿命期的环境剖面 一个产品从出厂到报废,除使用过程中的平台环境条件外,还要经受到运输和贮存环境条件;另外还涉及到经受各种环境因素的概率,所谓环境剖面就是产品全寿命期所遇到的各种环境因素及其出现概率。可见作为环境适应性设计的第二步,应知道产品全寿命期的环境剖面,并以此作为设计依据。 ⑶、制订环境适应性设计准则 一个产品通常有许多分机组成,特别是大型系统工程,会更有许多分系统、子系统、设备单元组成,因此要搞好环境适应性设计,必须制定能保证产品环境适应性的统一设计准则,让每一设计师进行环境适应性设计时有统一的依据。环境适应性设计准则应采用先进的、成熟的材料、工艺、结构等,并且有好的费效比。 ⑷、环境适应性设计评审 环境适应性设计评审是对环境适应性设计输入进行的全面、系统审查,从中发现环境适应性设计中的薄弱环节、提出改进意见、完善设计降低设计风险。 ⑸、环境适应性设计输入验证 一个产品完成了环境适应性设计输入后,如果这种设计没有以前试验结果报告证实是可行的,则应进行设计验证试验来证明可行的。 2、环境适应性的设计原则 进行环境适应性设计时,可按下列原则进行: ⑴、减缓影响产品的环境应力、增强产品自身耐环境应力的能力 环境适应性设计首先应综合考虑所设计产品可能经受到的各种环境因素及其应力,采用减缓环境应力的措施、增强自身耐环境应力的能力,即用有效的防护设计、材料、工艺等来达到所设计产品的环境适应性要求。 ⑵、逐级明确防护对象和防护等级。 按从大到小的顺序,即从系统、整机、单元、零部件、模块、元器件到材料逐级明确防护对象和防护等级。 ⑶、建立有效、合理的防护体系。 环境适应性设计应从多方面入手:采用合理的结构设计,正确选择材料,严格进行计算并确定使用应力,选用稳定的加工、装联工艺,建立有效、合理的防护体系。 ⑷、综合考虑环境因素的不良影响 一种环境因素可能产生多种不良影响;一种不良影响往往是多种环境因素协同作用的结果,设计时应予以综合考虑。 3、耐高低温设计 为提高电子产品的耐高低温性能,其耐高低温设计应列入电子产品总体方案设计范畴。 电子产品的耐高低温设计应从下列三方面进行: 3.1、采用合理的结构

环境工程设计总结

第一章绪论 环境工程设计的主要任务是:运用工程技术和有关基础科学的原理和方法,具体落实和实现环境保护设施的建设,以各种工程设计文件、图纸的形式表达设计人员的思维和设计思想,直至建设成功各种环境污染治理设施、设备,并保证其正常运行,满足环保要求,通过竣工验收。 环境工程设计的主要内容: 1、大气污染防治 2、水污染防治 3、固体废弃物污染防治 4、噪声污染控制 建设项目可分解为若干个层次: 工程项目---------- 单项工程------------单位工程---------分部工程----------- 分项工程。 工程设计的一般原则: ①设计中要认真贯彻国家的经济建设方针、政策(如产业政策、技术政策、能源政策、环保政策等)。 ②应充分考虑资源的充分利用。 ③选用的技术要先进适用 ④工程设计要坚持安全可靠、质量第一的原则 ⑤坚持经济合理的原则。 环境工程设计的原则: ①环境保护设计必须遵循国家有关环境保护法律、法规,合理开发和充分利用各种自然资源,严格控制环境污染,保护和改善生态环境。 ②建设项目要配套建设的环境保护设施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。 ③环境保护设计必须遵守污染物排放的国家标准和地方标准;在实施重点污染物排放总量控制的区域,还必须符合重点污染物排放总量控制的要求。 ④环境保护设计应当在工业建设项目中采用能耗物耗少、污染物产生量少的清洁生产工艺。实现工业污染防治从末端治理向生产全过程控制的转变。 环境工程设计的程序: 1、项目建议书阶段 2、可行性研究阶段 3、工程设计阶段 4、项目竣工验收阶段 建设项目环境影响报告书包括以下内容: ①建设项目概况; ②建设项目周围环境状况; ③建设项目对环境可能造成影响的分析和预测; ④环境保护措施及其经济、技术论证; ⑤环境影响经济损益分析; ⑥对建设项目实施环境监测的建议; ⑦环境影响评价结论。 工程设计阶段: (1)初步设计阶段 (2)施工图设计阶段 (3)设计概算和预算的编制 环境保护篇(章)包含以下主要内容: ①环境保护设计依据; ②主要污染源和主要污染物的种类、名称、数量、浓度或强度及排放方式; ③规划采用的环境保护标准; ④环境保护工程设施及其简要处理工艺流程、预期效果; ⑤对建设项目引起的生态变化所采取的防范措施; ⑥绿化设计; ⑦环境管理机构及定员; ⑧环境监测机构; ⑨环境保护投资概算; ⑩存在的问题及建议。 环境工程设计的特点: 1.交叉性、复杂性和多样性 2.创新性 3.社会性、经济性 第二章厂址选择与总平面布置 厂址选择的主要内容包括以下几个方面: ①对工厂企业建设地址的选择称为厂址选择; ②对铁路、公路、强、弱电线路建设地址的选择称为线路选择; ③对各种高、低压变电所建设地址的选择称为所址选择; ④对水力、水电枢纽建设地址的选择称为坝址选择; ⑤对机关、学校、医院、仓库、电台、体育馆、纪念馆乃至火箭发射基地等建设地址的选址称为场地选择等等。 厂址选择遵循的基本原则: ①服从国家长远规划和城镇规划的要求。 ②避免过于集中,合理发展中小城市。 ③要选择与建设项目性质相适应的环境条件; ④精打细算,节约用地; ⑤符合生产力布局的要求并有利于节约投资,降低成本。 ⑥注意环境保护和生态平衡,保护风景、名胜、古迹; ⑦有利生产,方便生活,便于施工。 厂址选择的基本要求是:

产品设计与开发.doc

确认客户需求 一个成功的手工工具制造商正在探索处于增长中的手持动力工具市场。在进行了初步研究后,该企业决定以无绳螺丝刀进入市场。图表4- 1展示了几个用于拧螺钉的现有产品。在一些初步的概念工作之后,制造商的开发团队制造并实地侧试了几种原型产品.;结果令人沮丧。尽管有些产品比其他产品更受欢迎,但每个产品都有客户以这种或那种方式所反对的特征。这种结果很奇怪,因为该公司长期以来已经在相关的客户产品上取得了成功。在大量讨论之后,开发团队认为其确认客户需求的过程是不够的。 本章提供了一种方法.以综合确定一系列客户需求。该方法的目标是: .确保产品集中在客户需求上 .确定潜在或隐藏的需求,以及外在需求。 .提供一个事实基础,以证明产品指标的合理性。 .创建开发过程中需求确认活动的文档记录。 .确保没有遗漏或忘记关键性的客户需求。 .在开发团队的成员中建立对客户籍求的统一认识。 该方法背后的哲学思想是建立一个在目标市场上的客户和产品开发者之间直接沟通的高质量信息渠道。该哲学建立在这样的前提上:那些直接控制产品细节的人(包括工程师和工业没计师)必须和客户沟通,并体验产品的使用环境(use environment)。没有这种直接体验,就不大可能正确地进行技术性取舍从而不可能找到挤决客户需求的创新方法,就可能永远都不会深切致力于满足客户的需求。 确认客户需求的过程是更广泛的产品开发过程的一个不可或缺的部分,它与概念生成、概念选择、竞争性标杆以及产品指标的建立等关系最为密切。图表4一2给出了与其他产品开发前期活动(他们可以集体视为‘’概念开发”阶段)相关的客户需求活动。 图表4一2所示的概念开发阶段间接地体现了客户筋求与产品指标之间的差别。这个差别很微妙。但很重要。“需求”在很大程度上与我们开发的特定产品无关;它们井不专属于我们最终选择并贯彻的概念。团队应该有确认客户需求的能力——无需知道能否或怎样满足这些需求。另一方面,“性能指标”确实与我们所选择的概念有关。我们最终选择开发的产品的技术指标。将取决于其技术和经济可行性,取决于竞争对手在市场上提供什么东西以及客户需求〔关于这种差别的详细描述,详见第5章‘’产品指标”)。还请注意,我们选择使用“需求’这个词来标识客户所期望的潜在产品上的任何属性。在这里。我们.不区分要求(want )和需求(need)。 在工业实践中用于指代客户需求的其他术语包括客户属性和客户要求 确认客户需求本身就是一个过程,对此我们提供了一种方法。我们相信一个小的结构对有效的产品开发实践很有好处,并且我们希望并期待这种方法不会被那些应用它的人视为一个拘谨的过程,而是持续提高和提炼的起点。这种方法分为以下5个步骤:

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档