第16章 地震试验
16.1 试验目的、影响机理、失效模式
全世界每年发生的可记录到的地震有500万次，其中能感觉到的有5万次，造成破坏的有千次，7级以上造成惨重损失的破性地震每年要发生10余次，8级以上造成毁灭性破坏每年平均要发生1.1次。就受震面积而言，最强烈的地震有感面积为50万平方公里，半径为400公里。毁灭性地震的有感面积为200万平方公里，半径为700公里。
地震是一种自然灾害，强烈的地震能在很短的时间造成极大的破坏。1976年我国唐山地震中，所有供电、有线通信设备全部被破坏。地震对电子产品的典型震害有：电力变压器本体脱轨，移位，倾倒，从而造成漏油，拉断母线，甚至烧毁，其次是套管断裂，发兰错位等。高压断路器中受害严重的是空气短路器，少油断路器，其典型震害是支持瓷套从根部折断、高压隔离开关的支柱绝缘子折断、棒色绝缘子连同它的母线一起从支架上摔至地面。具有绝缘拉杠的G型玻璃钢型电池，凡放在基础台面上的都倾倒，摔坏，但烈度较底的地区只发生电池移位和电解益出等震害。1986年苏联切尔若贝利核电站事故所造成的影响和核污染是震惊世界的。所以电子电工产品，特别是核电站用的电子电工产品，必须经过地震试验的考核，否则，它若因经受不住地震的影响，而导致在地震时供电中断，通讯设备无法将抢救信号传出，其后果更加严重。
地震是一种在三个方向上连续出现的随机运动。地震时，地面上的所有东西都将产生短持续时间的周期震荡。这种震荡最长一般能持续30秒左右，但1985年墨西哥市的大地震，其持续时间竟长达3分钟，其中剧烈震动的时间超过60秒。通常是震荡后就是一个平息过程，然后还会发生多次。就拿我国唐山1976年发生的7.8级地震来说，在地震后的48小时内，5级以上的余震16次，3级以上的余震900次。地震的强度取决于震级的大小和离震源的中心距离。就同一点上而言，经多次测量表明，水平方向的数值比垂直方向大，通常是垂直方向的强度为水平方向的三分之一。最强烈的地震，其频率范围通常为1-33Hz，在离震源中心的一定的距离上，各种建筑物尚未达到灾难性破坏，电子电工产品仍应工作情况下的加速度值大约为0.5g（震源中心通常会达到1g）。当做试验时，通常要加0.5的安全系数，即用0.75g，最大不超过0.8g来进行。
由地震产生的这种短持续时间的震荡，除地震能产生外，爆炸也会产生，甚至某些机械震动也会产生。它们和地震一样，也会使产品的安装松动，结构变形，断裂，还会使产品工作失调，失灵，中断，甚至丧失工作能力等。
由此可见，地震试验的主要是模拟电子电工产品在使用期间可能受到由于地震、爆炸、某些机械震动或某些运输情况所产生的短持续时间的振荡力的影响。
16.2 二种地震试验方法
由于地震所产生的短持续时间的振荡是一种复杂的随机波，所以目前在试验室内模拟地震和它对产品，特别是电子电工产品的影响通常有两种方法，即本书第14章介绍的正弦拍频振动法和第15章介绍的时间历程和法（此处不再重复介绍）。当然这二种方法除用于产品经受地震影响的考核外，还可以用于各种运载工具及人类活动产生的类似于正弦拍频振动和时间历程振动这类非平稳随机振动对产品影响的考核。
