动态力学市场应用前景及发展战略预测

动态力学市场应用前景及发展战略预测

力学环境试验是指模拟振动、冲击、碰撞、恒定加速度、摇摆等力学环境或是重视上述力学环境条件影响的试验。其目的是确定产品经受力学环境条件的适应性以及评价其结构的完好性（包括研究其动态性能）。其试验服务内容包括：

（1）试验环境：指在任何时间和地点所存在的或遇到的自然的和诱发的条件的总和。主要分为：

按自然环境分：可分为陆地、海洋、高空和宇宙空间等；

按产品所处的状态分：可分为贮存、运输、安装、搬运和使用等；

按起因分：可分为自然环境（例如：重力、温度、湿度、气压、沙尘、盐雾等）和由设备引起或者由设备与周围介质相互作用引起的环境（例如加速度、振动、冲击、电或动力加热、气动激励等）。

按环境因素属性：气候因素包括温度、湿度、气压、雨、雪、冰、霜、沙尘、盐雾、腐蚀性气体等；力学因素（也称机械因素）包括振动、冲击、摇摆、恒加速度、爆炸、地震、噪声振动等；生物因素包括霉菌、昆虫、海洋生物等；电磁辐射因素包括无线电干扰、雷电、电场、磁场等。

（2）环境条件：环境条件是指产品所经受到周围的各种气候、化学、生物和物理的条件。通常用参数来表述。据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国动态力学行业市场发展深度调查及投资战略可行性报告》统计数据显示：环境参数是表征环境条件的一个或数个物理、化学和生物的特征量。根据不同条件下各种环境因素影响程度的不同，还划分出不同的严酷等级。如加速度、速度、位移等。

（3）环境试验：环境试验是为了保证产品在规定的寿命期间，在预期的使用、运输或贮存的所有环境下，保持功能可靠性而进行的活动。是将产品暴露在自然的或人工的环境条件下经受其作用，以评价产品在实际使用、运输和贮存的环境条件下的性能，并分析研究环境因素的影响程度及其作用机理。

（4）力学环境试验：力学环境试验是为了保证产品在规定的寿命期间，在预期的使用、运输、流通环境条件下，保持功能可靠性而进行的活动。

特点:以力作用为突出特征。考核、评价产品在力作用下的功能可靠性、结构完好性。

（5）力学环境试验方法

a、自然暴露试验：自然暴露试验是将试验样品放到某些典型的自然环境条件下，一般分露天、棚下和室内三种状态进行暴露。

b、现场试验(外场试验)：现场试验是将试验样品放置在各种典型的使用现场，进行正常使用定期测试。

c、人工模拟试验(试验室试验)：人工模拟试验是人们在科研和生产中广泛采用的一种试验方式。即在试验室里利用试验设备创造出一个单环境因素或多个环境因素综合作用于产品上，以此考核产品在使用、运输和贮存中主要环境因素作用下的适应性能。人工环境试验可以分为三种:

--模拟单一环境因素对试验样品影响的单项试验；

--模拟两个或两个以上的环境因素同时作用于试验样品的综合试验；

--两个或两个以上的环境因素依次或交替作用于试验样品的组合试验。

人工模拟试验(试验室试验)常用方法：

①规定一种机械运动。这是应用最为广泛的试验方法。

1)规定一种接近实际环境的机械运动来模拟。

2)根据试验产品破坏或失效的等效原理来规定一种机械运动。

用规定一种机械运动的方法作试验的特点是，当满足各项运动特征参数的容差要求时，试验具有高的再现性。

②规定一种试验机，这是用试验样品破坏或失效的等效原理而引出的一种试验方法。

规定试验机试验方法的特点是试验中不需要测量运动特征参数，但在某些情况下再现性较差。

③规定一种结构响应谱。这种方法主要用于冲击试验中

人工模拟试验(试验室试验)种类主要分为：正弦振动试验；随机振动试验；冲击试验；碰撞试验；离心恒加速度试验；摇摆试验；倾跌与翻倒试验；弹跳试验；撞击试验；自由跌落试验等。

与力学环境因素组合在一起的多因素综合试验有：

1）温度、振动综合试验；

2)温度、湿度、振动综合试验；

3)温度、湿度、低气压、振动综合试验等。

上述的各项力学环境试验是针对非包装产品或者包装可视为产品的组成部分的产品，对于包装产品（运输包装件）的力学环境试验，除了选择上述部份的试验项目外，还包括：

1）运输包装件六角滚筒试验；垂直冲击跌落试验；

2)水平冲击试验；堆码试验；压力试验；

3)材料动态特性试验等。

我国目前正在贯彻执行的电工电子产品基本环境试验规程以及国家军用标准中的各项试验方法，就是标准化了的人工模拟试验，它们是等效采用或等同采用了国际标准和美国军用标准。

（6）动态力学主要试验设备

a、振动试验设备：

机械振动台:双向、单向、定频、扫频〔线性、指数〕等。特点:重载、低频(5—100Hz)、价廉、操作方便、可靠。

主要参数:载荷、基本运动(正弦)、频率范围、加速度、位移、横向运动、波形失真、振幅容差、均匀度等。

电动振动台:功能强大(正弦、随机、冲击等)、频率范围大、系统复杂、承载小、维修不便。

主要参数:推力、基本运动(正弦、随机、冲击等)、频率范围、加速度、位移、速度、横向运动、波形失真、振幅容差、均匀度、定振精度、均匀度等。

电液振动台:功能强大(正弦、随机、冲击等)、承载大、位移大、低频、频率范围适中、需基础。

主要参数:推力、基本运动(正弦、随机、冲击等)、频率范围、加速度、位移、速度、横向运动、波形失真、振幅容差、均匀度、定振精度、均匀度等。

b、冲击试验设备

冲击台:自由跌落式、强迫跌落式、冲击放大式、水平冲击式等。

主要参数:载荷、基本运动(半正弦、后峰锯齿、梯形)、峰值加速度、脉冲持续时间、速度变化量、波形容差、均匀度、横向运动等。

强冲击试验机:轻量级、中量级、重量级。

主要参数:摆锤质量、摆角等。

冲击谱试验机:自由跌落式、摆锤式等

主要参数:载荷、响应加速度、频率范围、容差等。

c、碰撞试验设备

碰撞台:自由跌落式、强迫跌落式、冲击放大式等。

主要参数:载荷、基本运动(半正弦)、脉冲重复频率、峰值加速度、脉冲持续时间、速度变化量、波形容差、均匀度、横向运动等。

d、冲击、碰撞试验设备

冲击、碰撞试验台:强迫跌落式、冲击放大式等。

主要参数:载荷、基本运动(半正弦、后峰锯齿、梯形)、脉冲重复频率、峰值加速度、脉冲持续时间、速度变化量、波形容差、均匀度、横向运动等。

e、恒加速度试验设备

离心式恒加速度试验机:转盘式、转臂式等。

主要参数:载荷、加速度、加速度梯度、转速稳定度、切向加速度等。

直线式恒加速度试验机:

主要参数:载荷、加速度、加速度稳定度等。

f、摇摆试验设备

摇摆台:机械式、液压式等。

　主要参数:载荷、基本运动(正弦、随机等)、摇摆方向、周期、角位移、波形失真、周期误差、角位移误差等。

g、公路运输振动试验设备

固定货物运输:模拟汽车运输试验台

主要参数:载荷、基本运动(随机)、模拟车速、强化等级、总均方根加速度等。

散装货物运输:弹跳试验机

主要参数:载荷、基本运动、频率、振幅等。

h、测量仪器

正弦振动测试仪、冲击测量仪、数字式振动冲击测量仪。

（7）国内外市场集中度：研究资料显示：目前，全球动态力学环境及可靠性试验服务企业主要有丹麦B&K公司、美国UD公司、苏试试验、北京航天希尔、北航“航空可靠性综合航空科技重点实验室”、中国赛宝实验室等。

目前中国动态力学环境及可靠性试验服务区域主要集中在广东（深圳、广州、珠海）、上海、北京、南京、苏州等地区。其中以华北、华东地区居多。

（8）动态力学环境及可靠性试验服务应用情况

①电子领域：

2011-2020年中国电子领域动态力学环境及可靠性试验服务容量现状及预测

数据来源：中金企信国际咨询

②通讯领域：

2011-2020年中国通讯领域动态力学环境及可靠性试验服务容量现状及预测

数据来源：中金企信国际咨询

③汽车领域：

2011-2020年中国汽车领域动态力学环境及可靠性试验服务容量现状及预测

数据来源：中金企信国际咨询

④家电领域：

2011-2020年中国家电领域动态力学环境及可靠性试验服务容量现状及预测

数据来源：中金企信国际咨询

⑤船舶领域：

2011-2020年中国船舶领域动态力学环境及可靠性试验服务容量现状及预测

数据来源：中金企信国际咨询

⑥医疗领域：  

2011-2020年中国医疗领域动态力学环境及可靠性试验服务容量现状及预测

数据来源：中金企信国际咨询

⑦工程机械：

2011-2020年中国工程机械领域动态力学环境及可靠性试验服务容量现状及预测

数据来源：中金企信国际咨询

⑧轨道交通、石油开采、建筑、航空、航天、军工以及其它领域。。。。。。

专家表示：随着我国相关监管部门及终端消费者对产品和设备质量与可靠性的要求不断提升，下游行业制造企业在产品研发和生产过程中对产品环境与可靠性试验服务及设备的需求将持续增长。根据研究分析：“十三五”期间，我国动态力学环境及可靠性试验服务产业重点投资市场将集中在华东以及中南等地区。华北及华南地区短时间市场需求规模较大，但未来5-10年这些地区市场需求将逐渐饱和，投资潜力较小。