产品的环境适应性贯穿于设计、研制和生产，直至使用的全过程，它涉及对产品全寿命期间所处平台环境的研究。本书叙述了当前国内环境试验的现状和发展，特别是当前模拟试验难以解决又迫切需要解决的问题。 　　本书共25章。第1章介绍了环境试验的由来、意义、作用和地位；国内外开展环境的情况；环境试验在产品设计/制造/使用中应用；当前在环境试验领域中的两大标准体系等；第2章介绍了环境实验室本身的环境条件要求，实验室用水的要求，对的试验条件的容差要求，环境试验前、试验中和试验后所需采集的信息要求，实验报告要给出的信息要求等；第3～25章，分别介绍了高温试验、低温试验、温度冲击（变化）试验、湿热试验、大气腐蚀、高度（低气压）、水试验、霉菌试验、沙尘试验、太阳辐射试验、流体污染试验、结冰冻雨试验、爆炸大气试验、振动试验、声振试验、冲击试验、加速度试验、地震试验、风压、倾斜摇摆试验、运输试验、振动冲击夹具设计、综合试验等内容。

序 　　产品的环境适应性、可靠性和电磁兼容性，是除功能和性能以外的三大不可缺少的重要特性。当前介绍和论述可靠性和电磁兼容性方面的书很多，而环境试验方面的书却很少，作者长期从事环境可靠性试验方面的工作，现任苏试试验仪器股份有限公司连锁实验室（下称“苏试试验”）质量与技术总监，积累了一定的环境可靠性试验方面的工程经验，此书就是在此基础上写成的。 　　环境试验技术是一门综合性的试验技术，它研究各种环境因素对产品的影响、实验室的模拟实验方法和模拟实验技术，它还直接关系到环境试验设备的生产和发展，是保证和提高产品质量和可靠性的重要手段，在国民经济和国防建设上有着重要的地位。 　　电子工业出版社出版这本书，是对该专业领域的支持。本书可作为从事该领域工作，以及与这方面工作有关的人员，特别是直接从事环境可靠性检测工程技术人员的指导用书，也可作为产品设计人员开展环境与可靠性设计的参考，同时也可作为对此专业感兴趣的在校教师和学生学习的参考。 　　 　　 钟琼华 　　 前言 　　一项产品要成为被广大消费者所接受、欢迎的商品，一种军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，还要看它对环境的适应性和使用的可靠性。随着我国高新科技的飞速发展和高新武器的陆续装备部队，保持高新科技的持续发展和领先地位、使高新武器拥有和保持持续战斗力已成为当前要解决的头等重要问题之一，而解决这一重要问题的关键同样是它的环境的适应性和使用的可靠性 　　众所周知，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、运输和储存，因此都摆脱不了环境的影响。特别是恶劣环境条件下工作的产品更是如此。产品的环境适应性和可靠性水平高低贯穿于产品设计、研制、生产、试验、使用全过程。可以这样说，产品环境适应性是设计出来的，也是试验出来的。就我国的国情而言，试验是非常重要的一环，起到了非常重要的作用。 　　人类所处的环境存在各种各样的自然和诱发环境因素，我们生产的产品同样也处于各种自然和诱发环境因素的影响下。例如，产品在运输、储存和使用过程中有可能要经受到高温、低温、温度变化（冲击）、湿度、气压、盐雾、霉菌、太阳辐射、风雨、积冰冻雨、振动、地震、冲击、噪声、稳态加速度、倾斜摇摆、倾倒翻倒、自由跌落、电磁辐射、核辐射、硫化氢、二氧化硫、沙粒、尘等的作用与影响。当然，这些环境因素在许多情况下是轮流和同时作用在产品上的。 　　要使产品在全寿命期间在可能遇到的各种环境因素作用下使用合格，必须首先经过实验室模拟现场的考核。本书全面和系统地介绍了在实验室模拟现场的各种环境试验模拟试验方法，为此也介绍了模拟试验的一些共性的和通用的要求。本书叙述了当前国内环境试验的现状和发展，特别是当前模拟试验难以解决又迫切需要解决的问题。 　　第1章介绍了环境试验的由来、意义、作用和地位；国内外开展环境的情况；环境试验在产品设计/制造/使用中应用；当前在环境试验领域中的两大标准体系等。 　　第2章介绍了环境实验室本身的环境条件要求，实验室用水的要求，对的试验条件的容差要求，环境试验前、试验中和试验后所需采集的信息要求，实验报告要给出的信息要求等。 　　从第3～25章，分别介绍了高温试验、低温试验、温度冲击（变化）试验、湿热试验、大气腐蚀、高度（低气压）、水试验、霉菌试验、沙尘试验、太阳辐射试验、流体污染试验、结冰冻雨试验、爆炸大气试验、振动试验、声振试验、冲击试验、加速度试验、地震试验、风压、倾斜摇摆试验、运输试验、振动冲击夹具设计、综合试验。 　　在每一试验中，叙述了导致该试验的自然和诱发环境因素，该种环境因素对产品的影响机理和故障与失效模式，进行该试验的目的，实验室的模拟试验方法，当前国内外在该试验上权威模拟试验规范，试验的条件和要求，环境应力施加的一种或多种试验程序，对实现该环境因素的试验设备的要求，对试验项目的试验设计技术和试验实施技术。为使内容精简，将所有振动归入第16章振动试验，内容包括正弦振动试验、随机振试验，拍频振动、时间历程振动；将所有冲击归入18章冲击试验，内容包括规定脉冲波形法、冲击响应谱法、规定冲击机法、弹道冲击法、倾倒与翻到法、自由跌落法、撞击试验法等；将风压和倾倒和翻到试验合为一章。振动冲击的安装和夹具的设计制作得是否符合要求，是完成振动冲击试验的关键，在IEC和国标中也是单独列为一项试验规范。为此，在本书中详细叙述了夹具的设计要求、夹具设计原则、制作材料、制作方法、夹具的安装使用技术、夹具的检验和鉴定方法、典型和通用夹具的示例、夹具的合格判决等内容。 　　感谢苏试试验的芮志成、刘宇杨，南京实验室沉辰，南京欣捷偌的苏露华在图文的校对上所做的工作。 　　由于笔者能力和认识有限，错误在所难免，希望读者批评指教，提出宝贵意见。也希望将其中的有关问题发至wangshurong1939@126.com进行研讨和交流。 　　 　　 　　作 者

第1 章 概 论 1.1 环境试验的意义、作用与地位 1 1.2 环境试验的由来 1 1.3 国内外环境试验开展情况 1 1.4 环境因素 2 1.5 环境试验的形式和种类 2 1.6 环境试验在产品设计、制造、 　　　　　使用中的应用 4 1.7 试验顺序 5 1.8 环境试验的两大标准体系 6 1.8.1 民用（商用）标准体系 6 1.8.2 军用产品标准体系 7 1.9 当前实验室模拟现场的方法和发展 7 参考文献 8 第2章 环境试验通用要求 2.1 试验环境条件要求 9 2.2 实验室用水 9 2.3 试验条件容差 9 2.4 试验信息要求 10 2.5 试验中断处理要求 11 2.6 温度稳定 11 2.7 试验设备和测试仪器 12 2.8 试验文件 12 2.9 试验报告要给出的信息 12 参考文献 13 第3章 高 温 试 验 3.1 自然和诱发的高温环境 14 3.2 影响机理和失效模式 15 3.3 试验目的 16 3.4 实验室模拟 16 3.5 试验程序 18 3.6 对试验设备的要求 19 3.7 试验设计与试验技术 20 参考文献 22 第4章 低 温 试 验 4.1 自然的低温环境 23 4.2 诱发的低温环境 23 4.3 影响机理失效模式 24 4.4 目的 24 4.5 实验室模拟 24 4.6 试验程序 26 4.7 对试验设备的要求 27 4.8 试验设计技术与试验技术 28 参考文献 31 第5章 温度冲击（变化）试验 5.1 自然和诱发的温度冲击 　　　　　（变化）环境 32 5.2 影响机理和失效模式 32 5.3 试验目的 33 5.4 实验室模拟 33 5.5 试验程序 34 5.6 对试验设备的要求 36 5.7 试验设计技术与试验技术 37 参考文献 40 第6章 湿 热 试 验 6.1 自然和诱发的湿热环境 41 6.2 影响机理、失效模式 41 6.3 基本原理与概念 42 6.4 湿热环境的实验室模拟 45 6.5 对试验设备的要求 51 6.6 相对湿度的测量 53 6.7 试验设计与试验技术 54 6.8 合格与否的判决 57 参考文献 57 第7章 大气腐蚀试验 7.1 自然和诱发的大气腐蚀环境 58 7.2 影响机理和失效模式 58 7.3 试验目的 59 7.4 实验室模拟 60 7.5 试验程序 61 7.6 对试验设备的要求 64 7.7 试验设计 66 7.8 试验技术 68 7.9 结果分析 71 参考文献 71 第8章 低气压（高度试验） 8.1 自然低气压环境 72 8.2 影响机理和失效模式 72 8.3 试验目的 73 8.4 实验室模拟 74 8.5 试验程序 74 8.6 对试验设备的要求 77 8.7 试验设计与试验技术 78 参考文献 82 第9章 水 试 验 9.1 自然和诱发的水环境 83 9.2 影响机理和失效模式 83 9.3 基本原理与概念 84 9.4 水环境的实验室模拟 84 9.5 对试验设备的要求 87 9.6 四种模拟现场的试验方法 91 9.7 试验程序和要求 92 9.8 试验设计技术和试验技术 95 9.9 结果分析与合格判决 96 参考文献 96 第10章 霉菌或长霉试验 10.1 霉菌及其主要特征 97 10.2 霉菌生长环境 98 10.3 影响机理和故障模式 99 10.4 霉菌环境的实验室模拟 102 10.5 对试验设备的要求 106 10.6 试验程序 107 10.7 霉菌试验技术 108 10.8 常用菌种及其形态 118 10.9 防霉措施 123 10.10 灭菌 124 10.11 记录 125 参考文献 125 第11章 沙（砂）尘试验 11.1 自然界沙尘环境 126 11.2 影响机理和失效模式 127 11.3 试验目的 128 11.4 实验室的模拟 129 11.5 试验程序 131 11.6 对试验设备的要求 133 11.7 试验设计 136 11.8 试验技术 137 参考文献 139 第12章 太阳辐射试验 12.1 自然太阳辐射环境 140 12.2 影响机理、失效模式 140 12.3 基本原理与概念 141 12.4 地面太阳辐射环境的实验室模拟 142 12.5 对试验设备的要求 146 12.6 测试仪表 148 12.7 试验设计技术与试验技术 149 12.8 结果分析与合格判决 152 12.9 安全性 152 参考文献 153 第13章 流体污染、密封、浸渍试验 13.1 流体污染试验 154 13.1.1 试验目的、诱发环境， 　　　　　　　　影响机理、故障和 　　　　　　　　失效模式 154 13.1.2 流体的种类 154 13.1.3 试验条件 155 13.1.4 试验过程 156 13.1.5 对试验设备的要求 158 13.1.6 试验设计和试验技术 158 13.2 密封试验 158 13.2.1 试验目的、诱发环境、 　　　　　　　　影响机理、故障和失 　　　　　　　　效模式 158 13.2.2 Qa：衬套、心轴和垫圈 159 13.2.3 Qc：容器的密封（漏气） 160 13.2.4 Qd：容器的密封（漏液） 161 13.2.5 Qf：浸水 161 13.2.6 Qk：用质谱仪的示踪气体法 162 13.2.7 Ql：加压浸渍试验 163 13.2.8 Qm：内部预先加压示踪气体 　　　　　　　　密封试验 164 13.3 浸渍试验 164 13.3.1 设备的浸渍试验 164 13.3.2 印制电路板的浸渍试验 166 参考文献 168 第14章 积冰冻雨试验 14.1 积冰冻雨的自然环境条件 169 14.2 影响机理 172 14.3 故障和失效模式 173 14.4 试验目的 173 14.5 实验室的模拟 173 14.6 试验设备 174 14.7 试验程序 174 14.8 试验设计 175 14.9 试验技术 176 参考文献 177 第15章 爆炸性大气试验 15.1 自然和诱发爆炸性大气环境 178 15.2 影响机理和失效模式 178 15.3 试验目的 179 15.4 实验室的模拟 179 15.5 试验设备 181 15.6 试验程序 182 15.7 试验设计 183 15.8 试验技术 185 参考文献 185 第16章 振 动 试 验 16.1 现场振动环境 186 16.2 影响机理和失效模式 187 16.3 实验室模拟 187 16.4 正弦振动试验 188 16.4.1 正弦振动的描述 188 16.4.2 正弦振动试验要求 189 16.4.3 正弦振动中的低频试验技术 191 16.5 随机振动试验 193 16.5.1 随机振动的描述 193 16.5.2 随机振动试验要求 196 16.6 正弦拍频振动 201 16.6.1 正弦拍频振动的描述 202 16.6.2 正弦拍频振动试验条件 202 16.6.3 正弦拍频振动应用示例 204 16.7 时间历程振动 205 16.7.1 时间历程振动的时域描述 205 16.7.2 时间历程振动试验条件 206 16.7.3 时间历程的合成和试验控制 206 16.8 炮击振动 208 16.8.1 炮击振动时域描述 208 16.8.2 炮击振动的方法和程序 208 16.8.3 炮击振动试验要求 211 16.9 对试验设备的要求 211 16.10 振动试验中的安装用控制 213 16.11 试验程序 215 16.12 振动试验技术 219 参考文献 222 第17章 声 振 试 验 17.1 诱发环境噪声 223 17.2 影响机理 223 17.3 故障和失效模式 224 17.4 试验目的 225 17.5 实验室的模拟 225 17.6 试验程序 226 17.6.1 试验程序的更新与发展 226 17.6.2 试验前的准备 227 17.6.3 试验暴露 229 17.7 试验设备 229 17.7.1 声场 229 17.7.2 产生声场（声源）的装置 232 17.7.3 检测声场的仪器 232 17.8 试验设计 233 17.8.1 试验要求和条件 233 17.8.2 试验规范标准的选择 235 17.8.3 试验的类型 237 17.8.4 其他 237 17.9 试验技术 238 参考文献 240 第18章 冲 击 试 验 18.1 诱发冲击的环境 241 18.2 影响机理和失效模式 241 18.3 试验目的 242 18.4 实验室的模拟 242 18.5 规定标称冲击脉冲波形的方法 244 18.5.1 三种标称冲击脉冲波形及 　　　　　　　　数学表达式 244 18.5.2 三种标称（经典）冲击脉冲 　　　　　　　　峰值加速度和脉冲持续时间 244 18.5.3 试验条件（严酷等级）的选择 245 18.5.4 对试验设备的要求 246 18.5.5 试验程序 251 18.6 规定脉冲波形的碰撞/颠振（多次 冲击）试验方法 251 18.6.1 试验要求 252 18.6.2 试验程序 253 18.7 冲击响应谱的方法 254 18.7.1 冲击响应谱基本概念 254 18.7.2 合理利用冲击响应谱选择试验 　　　　　　　　所需的冲击脉冲波形 258 18.7.3 冲击响应试验谱试验示例 258 18.7.4 GJB 150A中的冲击响应谱 260 18.7.5 现场冲击的冲击响应谱 　　　　　　　　转换示例 261 18.8 规定一种冲击机的方法——强碰撞 冲击试验 263 18.8.1 强碰撞冲击试验机 264 18.8.2 现场水中爆炸冲击和中量级 　　　　　　　　冲击的比较 266 18.8.3 强碰撞冲击试验的三种程序 266 18.8.4 轻量级强碰撞冲击试验机 　　　　　　　　标准结构 266 18.8.5 轻量级试验条件（严酷等级） 　　　　　　　　及其选择 267 18.8.6 轻量级安装 268 18.8.7 轻量级试验程序 268 18.8.8 轻量级强碰撞冲击中的有关 　　　　　　　　试验技术问题 269 18.9 跌落、倾跌与翻倒试验 269 18.9.1 自由跌落试验 269 18.9.2 倾跌与翻倒试验 270 18.10 各种冲击试验方法在GJB150A中 　　　　　　的应用 272 18.10.1 一般冲击试验方法 272 18.10.2 爆炸分离冲击 273 18.10.3 弹道冲击 274 18.11 重现现场冲击的时间历程 275 18.12 锤击试验 276 参考文献 277 第19章 加速度试验 19.1 加速度的诱发环境 278 19.2 影响机理和失效模式 278 19.3 试验目的 278 19.4 实验室的模拟 279 19.5 试验过程 279 19.5.1 试验准备 279 19.5.2 试验程序 280 19.6 试验设备 281 19.7 试验要求 282 19.8 试验设计 285 19.9 试验技术 286 19.10 加速度坠撞安全实例 287 参考文献 289 第20章 地 震 试 验 20.1 自然的地震环境 290 20.2 影响机理和失效模式 290 20.3 试验目的 292 20.4 实验室的模拟 292 20.5 试验程序 295 20.6 试验条件 295 20.7 试验过程 298 20.8 地震试验系统 303 20.9 试验设计 304 20.10 试验技术 305 20.11 地震震级和烈度 306 参考文献 307 第21章 风压、倾斜和摇摆试验 21.1 风压试验 308 21.1.1 风的自然环境条件 308 21.1.2 影响机理和失效模式 309 21.1.3 试验目的 309 21.1.4 实验室模拟 310 21.1.5 试验程序 311 21.1.6 对试验设备的要求 311 21.1.7 试验设计与试验技术 312 21.2 倾斜和摇摆试验 313 21.2.1 诱发的倾斜和摇摆条件 313 21.2.2 影响机理及故障和失效模式 313 21.2.3 试验目的 314 21.2.4 实验室的模拟 314 21.2.5 试验过程 314 21.2.6 试验设备 315 21.2.7 试验设计与试验技术 316 参考文献 319 第22章 运 输 试 验 22.1 产品运输的振动冲击环境 320 22.2 影响机理和故障与失效模式 320 22.3 产品运输试验目的 320 22.4 产品运输振动考核的方式 321 22.5 实验室模拟试验 321 22.6 实验室模拟运输的试验规范谱 326 22.7 冲击 339 22.8 试验设计 340 22.9 试验技术 342 参考文献 342 第23章 加 速 试 验 23.1 引言 343 23.2 加速试验的原理 343 23.3 加速试验方法的分类 343 23.4 振动应力的加速 345 23.5 温度应力的加速 350 23.6 温度循环的加速 351 23.7 环境和可靠性试验的加速模型 352 23.8 按寿命要求设计试验方案示例 353 23.9 环境可靠性应力的一般要求 354 参考文献 354 第24章 振动冲击夹具的设计、验证与安装 24.1 夹具设计概述 355 24.2 夹具的设计要求 356 24.3 夹具的设计原则 361 24.4 设计步骤 362 24.5 制作夹具的材料 362 24.6 夹具的制作方法 363 24.7 夹具的结构形式 365 24.8 夹具安装技术 369 24.9 夹具的鉴定 371 24.10 合格判据 375 24.11 夹具的使用 375 参考文献 376 第25章 综合环境试验 25.1 自然和诱发的综合环境 377 25.2 影响机理和失效模式 377 25.3 试验目的 378 25.4 实验室的模拟试验 378 25.5 对试验设备的要求 379 25.6 试验程序 380 25.7 试验应力 381 25.8 试验剖面 384 25.9 试验过程 387 25.10 试验设计 389 25.11 试验技术 390 参考文献 391

王树荣。可靠性、环境检测与试验技术方面专家。主要作品有《电子设备振动环境适应性设计》，电子工业出版社，2012年。