GJB 150.3A-2009 軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法 第3部分：高溫試驗

    1、范圍
本部分規(guī)定了軍用裝備實驗室高溫試驗的目的與應用、剪裁指南、信息要求、 試驗要求、 試驗過程和結果分析的內容。本部分適用千對軍用裝備進行高溫試驗。
    2、引用文件
下列文件中的有關條款通過引用而成為本部分的條款。凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版本都不適用千本部分，但提倡使用本部分的各方探討使用其最新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件， 其簸新版本適用千本部分。
GJB 150.JA-2009 軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法 第1 部分： 通用要求 
GJB 150.7A-2009 軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法 第 7 部分： 太陽輻射試驗 
GJB 1172.2-1991 軍用設備氣候極值 地面氣溫
GJB 4239 裝備環(huán)境工程通用要求
    3、目的與應用
3. 1 目的
本試驗的目的在千獲取有關數(shù)據(jù)， 以評價高溫條件對裝備的安全性、 完整性和性能的影響。 3.2 應用
本試驗適用于評價在高溫環(huán)境中使用的裝備。
3.3 限制
本試驗僅適用千評價時間相對較短（數(shù)月而不是數(shù)年）、整個試件熱分布均勻的熱效應，一般不適用于：
a) 評價長期穩(wěn)定地暴露千高溫條件（貯存或工作）期間性能隨時間劣化的效應（因為這種情況下可 能包括一些疊加效應）。 這種高溫劣化效應宜采用自然環(huán)境試驗進行評價。
b) 評價太陽輻射引起的熱效應，因為太陽輻射會在裝備中產生明顯的溫度梯度。太陽的直接照射 效應， 應采用GJB 150.7A-2009 的程序I進行評價。
c) 評價光化學效應（光化學效應采用 GJB 150.7A-2009 的程序II進行評價）。
d) 評價氣動加熱效應。
    4、 剪裁指南
4. 1 選擇試驗方法
4. 1. 1 概述
分析有關技術文件的要求， 應用裝備（產品）訂購過程中實施 GJB 4239 得出的結果， 確定裝備壽命 期內高溫環(huán)境出現(xiàn)的階段，根據(jù)下列環(huán)境效應確定是否需要進行本試驗。當確定需要進行本試驗，且本 試驗與其他環(huán)境試驗使用同一試件時， 還需確定本試驗與其他試驗的先后順序。
4. 1. 2 環(huán)境效應
高溫會改變裝備所用材料的物理性能或尺寸，因而會暫時或永久性地降低裝備的性能。下面列舉了與受試裝備相關的高溫條件下可能會出現(xiàn)的典型問題：
a)  不同材料膨脹不一致使得零部件相互咬死：)
b) 潤滑劑粘度變低和潤滑劑外流造成連接處潤滑能力降低：
c) 材料尺寸全方位改變或有方向性的改變：
d) 包裝材料、 襯墊、 密封墊、 軸承和軸發(fā)生變形、 咬合和失效， 引起機械故院或者完整性損壞；
e) 襯墊出現(xiàn)永久性變形：
f) 外罩和密封條損壞：
g) 固定電阻的阻值改變；
h) 溫度梯度不同和不同材料的膨脹不一致使電子線路的穩(wěn)定性發(fā)生變化；
i) 變壓器和機屯部件過熱；
j) 繼電器以及磁動或熱動裝芷的吸合用邯氓鄧衫酐七；
k) 工作壽命縮短：
l) 固體藥丸或藥柱分離：
m) 密封殼體（炮彈、炸彈等）內產生高壓；
n) 爆炸物或推進劑的加速燃燒；
o) 澆注炸藥在其殼體內膨脹；
p) 炸藥熔化并滲出；
q) 有機材料退色、 裂解或龜裂紋；
r) 復合材料放氣。
4. 1.3 選擇試驗順序
4. 1. 3. 1 一般要求
見GJB l50.IA-2009 中的 3.6。
4.1.3.2 特殊要求
確定試驗順序至少有兩個可以遵循的原則：
a) 節(jié)省壽命。首先對試件施加使試件損傷最小的環(huán)境應力，以使試件能做更多的試驗項目。為此， 本試驗應在試驗順序的早期進行。
b) 施加的環(huán)境應能最大限度地顯示疊加效應。為此，本試驗應在振動和沖擊等力學環(huán)境試驗之后 進行。
注：本試驗對密封產品的低氣壓試驗的結果也會產生顯動的影響（見4.1.2 d) ~0).
4.2 選擇試驗程序
4.2. 1 概述
本試驗包括兩個試驗程序：程序I-—－貯存和程序II工作。 試驗前應確定采用的試驗程序。
 4.2.2 選擇試驗程序考慮的因素
選擇試驗程序時應考慮：
a相 裝備的用途。
b) 自然暴露環(huán)境。
c) 與裝備的實際使用情況相符的試驗數(shù)據(jù)。
d) 程序的順序。 若選擇了上述兩個程序， 則先進行程序I, 再進行程序II。
e) 影響裝備的其他主耍熱源， 例如電動機、 發(fā)動機、 電源或排出的尾氣等。
4.2.3 各程序的差別
4.2. 3. 1 概述
兩個程序的差別是進行性能檢測的時間不同，程序I是在高溫暴蕊試驗之后進行性能檢測，程序II
是在高溫暴露試驗期間進行性能檢測。程序I適用千評價高溫貯存后對裝備性能的影響，程序II適用于評價裝備工作期間高溫對它的影響。
4.2. 3.2 程序I 一—貯存
程序I用來考查貯存期間高溫對裝備的安全性、完整性和性能的影響。本程序是先將試件暴露千裝備貯存狀態(tài)可能遇到的高溫（適用時還有低濕度）下， 隨后在標準大氣條件下檢淵性能。
4.2. 3.3 程序II——工作
程序 II用來考查裝備工作時高溫對其性能的影響。 有兩種實施方法：
a) 將試件暴露千試驗箱溫度循環(huán)的條件下， 使試件連續(xù)工作， 或者在溫度最大響應（試件達到最 高溫度）期間工作；
b) 將試件暴露千恒定溫度下， 使試件在其溫度達到穩(wěn)定時工作。
4.3 確定試驗條件
4.3. 1 概述
選定本試驗和相應程序后，還應根據(jù)有關文件的規(guī)定和為該程序提供的信息，選定該程序所用的試 驗條件和試驗技術。 確定試驗條件時應考慮 4.3.2-4.3.6 的內容。
4.3. 2 氣候條件
世界范圍內基本熱和熱兩種氣候類型的高溫循環(huán)數(shù)據(jù)見表 1 和表 2。我國的地面高溫條件見 GJB 1172.2-1991. 其中高氣溫全國 1％工作極值相應的溫度日變化見 GJB 1172.2-1991 中的表 1。應確 定貯存和使用裝備的地域的氣候條件。確定高溫條件時應考慮：


a) 所涉及的氣候區(qū)；
b) 裝備是否暴路于太陽輻射環(huán)境，太陽輻射是否直按作用千裝備、運輸包裝箱、保護性包裝遮蓋物等；
c) 周圍空氣和太陽輻射向裝備傳熱的途徑。
4.3.3 暴露條件
4. 3. 3. 1 概述
在確定試驗溫度盤值之前，應確定裝備在正常貯存環(huán)境和工作環(huán)境中的熱暴露方式。 至少應考慮 4.3.3.2,.._,4.3.3.3中的暴跺狀態(tài)。
4.3.3.2 裝備的技術狀態(tài)
裝備的技術狀態(tài)如下：
a) 敞開暴露狀態(tài)。 裝備在無任何保護性遮蔽的情況下所經歷的雖嚴酷條件。
b) 有遮蔽狀態(tài)。裝備在有保護性的遮蔽的情況下所經歷的最嚴酷條件為有遮蔽狀態(tài)。可能獲得的 通風盤的大小，鄰近有無遮光物等，都能對被遮蔽裝備的周圍空氣的溫度產生很大影響裝備有 遮蔽的示例如下：
l) 不通風的菜殼內；
2) 封閉的車體內；
3) 具有經受日曬加熱的表面的飛機艙段內；
4) 帳篷內；
5) 密閉的防水油布下；
6) 地面以上、 地面或地面之下。
4. 3.3.3 特殊條件
高溫試驗通常只考慮裝備周圍空氣的平均溫度。但特定的加熱條件能產生顯著的局部加熱，使局部 溫度明顯地高千周圍空氣的平均溫度，從而對裝備的熱特性和性能的評價產生顯勞影響。當下列條件存 在時， 在高溫試驗裝芷中應盡可能地包括或投擬這些條件：
a) 強化的太陽輻射。 當裝各位千玻瓊或透明材料面板之下，或位千菏金屈彖皮之下的密閉的、不 通風的艙室內時，太陽的直接照射可能使局部空氣溫度暫時升高。由千損壞的可能性增加，因此在應用極值溫度時應謹慎。 在這種情況下試驗應以現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)為依據(jù)。（這種情況下可以 單獨進行太陽輻射試驗， 也可兩個試驗都做。）
b) 人為熱源。人為發(fā)熱裝笠（電動機、發(fā)動機、 電源、 高密度電子封裝件等）通過輻射、對流或排出氣流的沖擊作用都可使裝備周圍的局部氣溫顯著增高。
4. 3.4 試驗持續(xù)時間
4. 3. 4. 1 概述
確定裝備在已確定的各種暴露條件下所要經受的暴露待續(xù)時間。暴露可以是恒定的，也可以是循環(huán)的。 在循環(huán)的情況下，還要確定暴露發(fā)生的次數(shù)。
4.3.4.2 恒溫暴露
試件暴函千高溫環(huán)境中達到溫度穩(wěn)定后， 再保持試驗溫度至少2h。
4.3.4. 3 循環(huán)暴露
循環(huán)暴露的試驗持續(xù)時間應根據(jù)滿足設計耍求所需要的預計循環(huán)數(shù)和以下導則來確定。程序I和程 序II都要將試件暴露在循環(huán)溫度之下， 所以循環(huán)數(shù)很關鍵。 除另有規(guī)定外， 每循環(huán)周期為24h。
a) 程序I-—貯存。貯存試驗至少進行7個循環(huán)，與報嚴酷地區(qū)正常年份最嚴酷月份中極端溫度 出現(xiàn)率為1％時的小時數(shù)相對應。每個循環(huán)中最高溫度出現(xiàn)的時間大約為lh。若要延長關鍵材料或高溫敏感材料的貯存時間， 則應增加循環(huán)數(shù)以確保滿足設計要求。
b) 程序II-—工作。 工作暴露試驗至少進行3個循環(huán)。 這通常足以使試件達到其最商響應溫度。當難以重現(xiàn)溫度響應時， 建議最多采用7個循環(huán)。
4.3.5 試件的技術狀態(tài)
試件的技術狀態(tài)應根據(jù)裝備貯存和工作中預期的實際狀態(tài)確定， 至少應考慮以下技術狀態(tài)：
a) 裝入運輸／貯存容器內或轉運箱內；
b) 有保護狀態(tài)或無保護（有頂棚、 遮蔽等）狀態(tài)；
c) 正常使用狀態(tài)；
d) 為特殊用途改裝后的狀態(tài)；
e) 堆碼或托板堆碼的技術狀態(tài)。
4.3.6 濕度
高溫試驗期間通常不需要控制相對濕度。在特殊情況下，高溫試驗期間極低的相對濕度可能對某些 裝備產生很大影響。若極低的相對濕度會影響裝備的某些特殊性能， 則應使用表1或GJB 1172.2-1991 中表1所給出的相對濕度。
4.4 試件工作
試件必需工作時， 按下列要求編制試驗操作程序：
a) 一般要求見GJB150.IA-2009中的3.9.2。
b) 特殊要求如下：
      l)應包括功耗品大（產生的熱操最多）的工作狀態(tài)。
     2)電壓改變會影響試件的熱耗或溫度響應（如動力的產生和風扇的轉速）時，應包括所需要的 輸入電壓條件的變化范圍。
     3)應引入使用期間通常使用的冷卻介質（如強迫的冷卻空氣或冷卻液）。使用冷卻介質時應考慮冷卻介質入口處的溫度和流盤， 以反映典型情況和最壞悄況下的溫度及流盤條件。
     4)對千恒定溫度試驗，當內部關鍵工作部件的溫度相對恒定時，就認為溫度達到了穩(wěn)定。（實 際上由千試件工作的周期性或試件的工作特性， 工作溫度不可能恒定）。
     5)對千循環(huán)溫度試驗， 試件的溫度與循環(huán)溫度及試件的特性相關， 因此溫度不可能穩(wěn)定。在 這種情況下，試件的溫度響應也是循環(huán)的，即蜂值響應溫度和前一個循環(huán)的峰值響應溫度 相比在 2·c之內。
5 信息要求
5.1 試驗前需要的信息
5.1. 1 一般信息
見GJB 150.JA-2009中的3.8。 
5. 1. 2 特殊信息
相對濕度控制要求（適用時）（見4.3.6)。
I)此朵高響應溫度將被本標準其他幾個部分（如GJB150.5A-2009)引用．
5.1. 3 溫度傳感器的位置
用于測量溫度響應和溫度穩(wěn)定的溫度傳感器的位置（說明在試件的哪個部件、 哪個組件和（或）結構上）。
5. 2 試驗中需要的信息
一般信息見 GJB 150.IA-2009 中的 3.ll ， 特殊信息如下：
a) 試驗箱溫度（適用時還有濕度）－時間數(shù)據(jù)；
b) 試驗期間試件的溫度一時間數(shù)據(jù)。
5.3 試驗后需要的信息
見 GJB 150.1 A -2009 中的 3.14。
6 試驗要求
6.1 試驗設備
6.1. 1 試驗箱（室）應配有輔助儀器，輔助儀器應能保持和監(jiān)控試件周圍的空氣高溫條件（適用時還有濕 度）。
6.1.2 除裝備的平臺環(huán)境已證明使用其他速度是合理的，并且要防止在試件中產生與實際不符的熱傳 遞外，試件附近的風速應不超過l.7m/s。
6.1. 3 應能連續(xù)記錄試驗箱內溫度的測描值，必要時還應能連續(xù)記錄試件的溫度測盎值。
6.2 試驗控制
6.2. 1 溫度
除技術文件另有規(guī)定外，若試件工作以外的任何動作（例如打開箱門）會引起試件溫度或試驗箱溫度 產生顯茗的變化（大于2°C)， 則在繼續(xù)試驗前應使試件重新穩(wěn)定到規(guī)定的溫度。若 15min 內不能完成工 作性能檢測， 則在繼續(xù)檢測之前應使試件的溫度／濕度恢復到規(guī)定的條件。
6. 2.2 溫度變化速率
除另有規(guī)定外， 溫度變化速率應不超過 3°C/min, 以免造成溫度沖擊。
6. 3 試驗中斷
6. 3. 1 一般要求
見 GJB 150.JA-2009 中的 3.12。
6. 3. 2特殊要求
6.3. 2. 1 欠試驗中斷 
6.3. 2. 1. 1 循環(huán)試驗
若高溫循環(huán)試驗在進行過程中發(fā)生意外中斷， 使得試驗條件向標準大氣條件溫度下降并超出允差，

則應從上一次成功完成的循環(huán)結束點恢復試驗。
6.3. 2. 1. 2 恒定試驗
若恒定試驗在進行過程中出現(xiàn)意外中斷，使得試驗條件向標準大氣條件溫度下降并超出允差，則應
使試件重新穩(wěn)定到規(guī)定的試驗溫度，并從試驗條件偏離點開始繼續(xù)進行試驗。中斷期間溫度超出允差的 時間不記入總試驗時間。 應記錄中斷前和中斷后試驗段的持續(xù)時間。
6.3.2.2 過試驗中斷（例如試驗箱失控）
6.3. 2. 2. 1 物理檢查和性能檢測
若循環(huán)試驗或恒定試驗的中斷，使得試件暴露于比產品規(guī)范要求的更為嚴酷的環(huán)境中時，則應在中斷之后進行全面的物理檢查和工作性能檢測（如可能），然后根據(jù)檢查、檢測結果決定是否繼續(xù)進行試驗。
6.3.2.2. 2 安全、性能和材料問題
當過試驗后發(fā)現(xiàn)安全、性能和材料問題時， 簸好的措施是結束這次試驗，并用新的試件重新進行試驗。若不這樣做而在余下的試驗中試件出現(xiàn)故陷，則會因過試驗條件而認為此試驗結果無效。若沒有發(fā)現(xiàn)安全、性能和材料問題，應按以下辦法處理：
a) 對于恒溫試驗，則應恢復中斷之前的條件，并從試驗允差超出點繼續(xù)進行試驗，試驗中斷期間的時間記入總的試驗時間；
b)對于循環(huán)溫度試驗，應從上一次成功完成的循環(huán)結束點恢復試驗， 過試驗中斷時的循環(huán)（不完整的循環(huán)）不記入總的循環(huán)數(shù)。
6. 4 試件的安裝與調試
6.4. 1 一般要求
見GJB 150.1 A-2009中的3.9。
6.4. 2 特殊要求
試件的安裝與調試應包括所有附加的熱源或合適的模擬熱源（見4.3.3.3)。
7 試驗過程
7.1 試驗準備
7. 1. 1 試驗前準備
試驗開始前， 根據(jù)有關文件確定試驗程序、 試件的技術狀態(tài)、 循環(huán)數(shù)、 試驗持續(xù)時間、試件貯存／工作環(huán)境參數(shù)的世值等。
7. 1. 2 初始檢測
試驗前所有試件均需在標準大氣條件下進行檢測，以取得基線數(shù)據(jù)。檢測按以下步驟進行：
a) 對試件進行目視檢查，應特別注意應力區(qū)（如鑄件拐角部位）， 記錄檢查結果。
b) 按技術文件的規(guī)定，在試件內、試件上或其周圍安裝溫度傳感器。對于程序II, 為了確保測鹽到試件的最大溫度響應， 溫度傳感器應裝在功能元件上。
c) 在標準大氣條件下， 將試件裝入試驗箱。
d) 按技術文件的規(guī)定進行工作性能檢測，記錄檢測結果。若試件工作正常，則根據(jù)具體情況進行 程序I或程序11。
7.2 試驗程序
7. 2. 1 程序I -—貯存 
7.2.1.1 循環(huán)貯存
循環(huán)貯存的試驗步驟如下：
a) 使試件處千貯存技術狀態(tài)。
b) 將試驗箱內的環(huán)境調節(jié)到試驗開始階段的試驗條件，并在該條件下使試件溫度達到穩(wěn)定。
c) 將試件暴踩于貯存循環(huán)的溫度（適用時還有濕度）條件下，暴露持續(xù)時間至少應為 7 個循環(huán)（若采用24h循環(huán)，則總共168h)，或技術文件規(guī)定的循環(huán)數(shù)。 若技術文件有要求，則應記錄試件 的溫度響應。
d) 在循環(huán)溫度暴露結束后，將試驗箱內空氣溫度調節(jié)到標準大氣條件，并且保持在標準大氣條件下，直至試件溫度穩(wěn)定。
e) 對試件進行目視檢查和工作性能檢測，記錄結果， 并與試驗前數(shù)據(jù)進行比較。
7. 2. 1. 2 恒溫貯存
恒溫貯存的試驗步驟如下：
a) 使試件處于貯存技術狀態(tài)。
b) 將試驗箱內的環(huán)境調節(jié)到規(guī)定的試驗條件，并在該條件下使試件溫度達到穩(wěn)定。
c) 在試件溫度達到穩(wěn)定后再繼續(xù)保持試驗溫度至少2h, 以確保測據(jù)不到的內部元（部）件的溫度 其正達到穩(wěn)定。若內部元（部）件的溫度無法測迫，則應根據(jù)熱分析確定額外的熱浸時間，以確保整個試什的溫度都達到穩(wěn)定。
d) 在恒定溫度暴露結束后，將試驗箱內的空氣溫度調節(jié)到標準大氣條件，并保持在該標準大氣條 件下， 直至試件溫度穩(wěn)定。
e) 對試件進行目視檢查和工作性能檢測， 記錄結果， 并與試驗前數(shù)據(jù)進行比較。
7.2.2程序II一工作 
7. 2. 2. 1 恒溫工作
恒溫工作的試驗步驟如下：
a) 按工作技術狀態(tài)安裝好試件。
b) 調節(jié)試驗箱內的空氣溫度使之達到所要求的恒定溫度（適用時還有濕度）。
c) 在試件溫度達到穩(wěn)定后繼續(xù)保持試驗箱內條件至少 2h。若內部元（部）件的溫度無法測足， 則應根據(jù)熱分析確定額外的熱浸時間， 以確保整個試件的溫度都達到穩(wěn)定。
d) 盡可能目視檢查試件， 記錄檢查結果， 并與試驗前的數(shù)據(jù)進行比較。
e) 使試件工作，并使其溫度籃新穩(wěn)定。根據(jù)技術文件的要求對試件進行工作性能檢測，記錄檢測 結果并與試驗前的數(shù)據(jù)進行比較。
f) 使試件停止工作，將試驗箱內的空氣溫度調節(jié)到標準大氣條件，并保持該條件直到試件溫度達 到穩(wěn)定。
g) 按技術文件的要求對試件進行全面的目視檢查和工作性能檢測，記錄檢查和檢測結果，并與試驗前數(shù)據(jù)進行比較。
7. 2. 2.2 循環(huán)工作
循環(huán)工作的試驗步驟如下：
a) 按工作技術狀態(tài)安裝好試件。
b) 調節(jié)試驗箱內的空氣溫度（適用時還有濕度）使之達到技術文件規(guī)定的工作循環(huán)初始條件，并保 持此條件直至試件溫度達到穩(wěn)定。
c) 將試件暴露至少3個循環(huán)，或為確保達到試件的簸高響應溫度所需要的循環(huán)數(shù)。循環(huán)暴露期間 盡可能對試件進行全面的目視檢查， 并記錄檢查結果。
d) 在暴露循環(huán)的雖高溫度響應時段使試件工作（由于試件的熱滯后效應， 最高溫度響應時段與溫度循環(huán)的最高溫度時段可能不 一致）。 重復進行本步驟， 直到按技術文件完成試件的全部工作 性能檢測。 記錄檢測結果。
e) 使試件停止工作，將試驗箱內的空氣溫度調節(jié)到標準大氣條件，保持該條件直到試件溫度達到穩(wěn)定。
f)             按技術文件的要求對試件進行全面的目視檢查和工作性能檢測，記錄檢查和檢測結果，并與試驗前數(shù)據(jù)進行比較。
8 結果分析
除GJB150. l A -2009中3.17提供的指南外，下列信息也有助千評價試驗結果。凡試件不滿足產品規(guī)范要求的數(shù)據(jù)都可用于本試驗的分析。同時考慮下列相關信息：
a) 在極端溫度下進行貯存試驗后的非破壞性檢查的結果（適用時）；
b) 極端高溫下工作性能的下降或改變的情況：
c) 高溫暴露時專用成套工具或特定的工作程序的必要性；
d) 潤滑不當?shù)淖C據(jù)以及在規(guī)定環(huán)境條件下使用潤滑劑的證明。