ISTA® 3H 是一个归属过程系列 3 — 一般模拟（一般模拟）对于使用机械设备装卸海运集装箱中的散装货物—机械搬运散装运输容器中的产品或包装产品。这是产品单位的流程无法人力装卸：由于其尺寸或质量，必须使用叉车、拖车或起重机进行搬运。
ISTA 文件本身指出的典型示例：汽车零部件存放在可重复使用的货架中。试验单位是一包含相同产品的运输集装箱（或集装箱系统）。 ISTA 还规定 3H可能考虑为混合产品，可用于评价内部垫料材料（内部垫料）。
本文介绍了 3H、9 级序列的应用范围、按运输方式（钢弹簧公路/空运公路/铁路）三种振动谱、振动时间计算公式、铁路冲击类别以及集装箱运至试验室前需要准备的要点。关于版本的说明：帖子基于ISTA 3H 版本 2025— 该版本替代了 3H 的旧方法，并且有很多技术更改，因此如果您的内部文档仍然引用旧版本，则需要进行比较。
1. 什么是 ISTA 3H？
根据原始文档，ISTA 3H 是课程机械处理散装货物的一般模拟试验——机械处理散装货物的一般模拟。范围：“由一个运输容器或系统组成的散装货物，其中包含相同的产品，由于其尺寸和/或重量，必须通过机械方式处理”。
有必要明确区分三个容易混淆的概念：
- 这里的散货不是“散货”海运物流意义上的（倾销货物、粮食货物）。在 ISTA 3H 中，“散装”意味着一大块货物— 通常是包含许多类似产品的容器/架子/架子。
- 试验单元为整个集装箱，不是里面的每个小包装。这是与3A和3F（试验单位为单包）。
- 3H 强调整个机械装卸链，不仅仅是运输。这就是流程有类别的原因旋转下降（下降边缘旋转）和影响（水平冲击）重复两次— 振动步骤段之前和之后。
在使用结果之前，应告知客户概述中提到的四个 ISTA 限制：
- 试验级别基于一般数据，可能不能代表特定的分发系统。
- 产品和包装一起评估。
- 有些条件不包括在内：湿度、压力、异常处理。
- 存在非等效替代方案（非等效替代方案）。 ISTA 明确警告：在许多情况下这些选择不给出相同的结果，并且所选择的选项必须在试验报告中明确说明。
2. 关于 ISTA 3H 最常见的误解
最大的误会：将 3H 视为“托盘上的货物”试验。。不正确。普通托盘（包括混合托盘）上的货物属于3E或3F。 3H 为货物单位太大了，无法用手处理— 工业货架、可重复使用的金属架、专门的备件容器。如果您可以用两个人抬起一个包裹，那么您很可能不需要 3 小时。
第二个误区：认为选择的任何替代方案都是相同的。文件 3H 明确指出替代方案是不等价— 例如，短冲击阶段可以使用倾斜冲击器 (conbur) 或水平冲击器完成，但这两种记录方法不同（冲击速度与标称 10 ms 半正弦脉冲的速度变化），并且可能给出不同的结果。该文件还有一个单独的警告：倾斜计划可能不适合标本容易旋转/偏离位置 — 可能会导致卧姿假阴性结果（假阴性）。
第三个误区：忽略路由数据。 3H 的振动步骤段直接取决于运输方式和预期距离——同一个包裹行驶 200 公里和 1200 公里会有不同的振动时间。这与 3F（固定振动 30 分钟）不同。
3. ISTA 3H 试验什么？ — 9 阶段序列
该过程按以下顺序在同一样本集上依次运行。重复三个冲击/跌落阶段两次— 振动腿前一后，模拟集装箱在行程两端机械卸载。
| # | 类别 | 试验类型 | 试验等级 | 必填 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 初步气候调节 | 温度和湿度 | 实验室条件，12 小时 | 必填 |
| 2 | 受控大气调节 | 温度和湿度 | 从条件表中选择（72 小时） | 选项 |
| 3 | 冲击 — 短暂的影响 | 倾斜冲击（conbur）或水平冲击 | 35 英寸/秒 (0.89 m/s)，击中所有 4 个垂直表面 | 必填 |
| 4 | 冲击 — 跌落旋转 | 旋转落下、平面和边缘形式 | 4 英寸（100 毫米） | 必填 |
| 5 | 振动 | 随机振动 | 按运输方式划分的频谱 — Grms 0.54 / 0.28 / 0.13 | 必填 |
| 6 | 冲击 — 短暂的影响（重复） | 倾斜冲击或水平冲击 | 35 英寸/秒（0.89 米/秒） | 必填 |
| 7 | 冲击 — 跌落旋转（重复） | 旋转落下、平面和边缘形式 | 4 英寸（100 毫米）— 所有 4 个底面 | 必填 |
| 8 | 压缩 | 压缩试验机或配重+负载分配板 | 根据计算公式（见第 6 节） | 选项 |
| 9 | 冲击 — 长时间的水平冲击 | 水平冲击滑梯 | 6 mph (2.7 m/s)，300 ms，梯形脉冲 | 仅通过铁路运输的货物需要 |
4.冲击阶段：两次冲击和两次旋转跌落
短暂的影响（影响）。将集装箱放置在雪橇的中间，使一个垂直表面平靠挡土墙（后挡板/帆）并与车辆的前边缘平行。最小冲击速度35 英寸/秒（0.89 米/秒）。影响重复还有 3 次让这一切4 个外墙全部受损。该阶段执行两次 — 振动步骤段之前和之后。
选择设备时的技术注意事项：使用冲击机倾斜的必须注意的是冲击速度;使用冲击机水平的然后记下它速度变化并且冲击事件必须是标称长度的半正弦脉冲10 毫秒。这两种数据集的方法本质上是不同的。
旋转下降。此阶段模拟容器被错误降低且底部边缘撞击混凝土/钢地板 – 这是使用叉车装卸时的非常真实的情况。有两种形式：
- 平面旋转释放：将容器放在坚硬的表面（钢或混凝土）上，提起一条边向上4 英寸（100 毫米），然后让它自由落下。
- 下降边缘旋转：将容器放置在坚硬的表面上，使用高和宽为 3.5–4.0 英寸（90–100 毫米）的木条/垫子。对边，将另一侧抬起 4 英寸（100 毫米），然后让它自由落下。
在第一次旋转释放时，对相邻的底部边缘重复该操作。在第二次旋转释放时（振动步骤段之后），使用与第一个相反的边缘执行操作，并且 ISTA 请求确保所有 4 个底部边缘均已抬起并释放通过两条顺序。在查看会议记录时，这是很容易忽略的一点：足够的时间并不一定足够所有四个侧面。
5. 振动步骤段：根据运输方式分为三个频谱
振动前必须确定容器能平行行驶铁路、钢弹簧卡车或空运卡车。如果只有一种方法，则使用该方法的谱。如果有多种方法，ISTA 要求使用它们频谱具有最高的 Grms在潜在的方法中。
| 运输方式 | 总重数 | 理论之旅 |
|---|---|---|
| 钢弹簧卡车 | 0.54 | 峰峰值 45.13 毫米（1.777 英寸） |
| 气驾卡车（Air-Ride Truck） | 0.28 | 峰峰值 54 毫米（2.14 英寸） |
| 铁路（有轨电车） | 0.13 | 峰峰值 21.26 毫米（0.837 英寸） |
每个频谱都有自己的断点表，需要加载到振动控制器中。普鲁士钢弹簧卡车3H 与其他系列 3 道路处理（3A、3B、3E、3F）中使用的频谱重叠；空中和铁路这两个频谱具有完全不同的形状，其特点是能量水平较低，但分布在不同的频率范围内。
如何计算振动时间——3H 的典型点，按实际距离计算：
- 试验时间（分钟）=距离（英里）÷ 5, 最大240 分钟。
- 或者：试验时间（分钟）=距离（公里）÷8, 最大240 分钟。
记录示例：距离 750 英里 → 150 分钟；距离 1,000 公里 → 125 分钟。数量240 分钟是上限 — 意味着无论线路走多远，振动时间都不会增加。
关于标本固定，ISTA 有一个重要的技术警告：固定装置垂直运动不得受到限制样品。对于大型容器，将皮带拉得太紧而无法“确保”是一个常见的错误，并且会扭曲结果。
6.压缩阶段（可选）：压缩力计算公式
与 3F（强制压缩）不同，3H 中的压缩类别是选项。压缩力的计算公式与其他系列 3 流程相同，适用于仓库和车辆装载情况：
- 重量— 货物总体积（集装箱+产品）。
- S— 可以放置在列（仓库或车辆）中的方块总数，包括底部方块。
- F— 补偿系数，默认F = 3（如果使用其他值，会议记录中必须有解释）。
| 装置/方法 | 公式（英寸-磅系统） | 公式（公制） |
|---|---|---|
| 压缩器 — 应用和释放 | 重量 × (S − 1) × F × 1.4 —磅力 | 重量 × (S − 1) × F × 9.8 × 1.4 —氮 |
| 压缩器 — 应用并保持 | 重量 × (S − 1) × F | 重量 × (S − 1) × F × 9.8 |
| 配重+载荷分配板 | 重量 × (S − 1) × F —磅 | 重量 × (S − 1) × F —千克 |
如果从不能够堆叠在这个块上，S = 1计算出的值为 0 — 无需选取压缩。跑法与 3F 类似：两块压缩板高速压紧0.5 英寸/分钟（13 毫米/分钟）;应用并保持方法保持力1 小时;配重法在大于样品顶面的刚性载荷分布板上保持载荷 1 小时。
7.第 9 阶段 — 钢轨冲击：长时间水平冲击
这是类别仅针对通过铁路运输的货物强制要求，是 3H 中最复杂的部分。此项目必须按学位完成水平冲击雪橇（请勿使用倾斜机），带脉冲梯形6 mph (2.7 m/s) 变速时为 300 ms。
试验前必须确定排队方向（装载方向）——这取决于集装箱尺寸、车辆/货车尺寸以及托运人是否保证仅使用一种装载方向：
- 仅限折叠长脸（第 2 条和第 4 条边）平行于汽车/客车的前壁 → 击中长边。
- 仅限折叠短脸（边 5 和边 6）与头壁平行→击中短边。
- 可以折叠两个方向→ 分别击打长边，然后击打短边。
试验级别表由四行组成，不同之处在于差距。差距— 撞击前样品与舱壁帆之间的距离：
| 脉冲 | 时间（毫秒） | 速度（英里/小时/米/秒） | 长脸 | 短脸 | 间隙（英寸/毫米） |
|---|---|---|---|---|---|
| 梯形 | 300 | 6 (2.7) | 2 | 5 | 0 |
| 梯形 | 300 | 6 (2.7) | 2 | 5 | 4 (100) |
| 梯形 | 300 | 6 (2.7) | 4 | 6 | 0 |
| 梯形 | 300 | 6 (2.7) | 4 | 6 | 4 (100) |
Gap 是什么？它为何存在？在铁路运输中，货物通常不靠近车厢前壁，而是有空间。当火车刹车或阻挡车厢和货物时加速跨越这个差距然后撞到墙上 — 碰撞动能水平比接近时要大得多。间隙脉冲准确地模拟了这种情况。击打的顺序可以灵活掌握，只要进行足够多的相应击打即可。
8. 配套设备及方法标准
| 类别 | 设备 | 方法标准 |
|---|---|---|
| 气候调节 | 温湿度记录装置；如果选择可选路线，则有空调室 | ASTM D4332 |
| 短冲击 — 倾斜 | 倾斜冲击试验机 — Conbur | ASTM D880 |
| 短距离冲击 — 水平 | 水平冲击系统（速度变化记录，10 毫秒半正弦脉冲） | ASTM D4003 |
| 长时间水平冲击（铁路） | 水平冲击雪橇（梯形脉冲 300 毫秒） | ASTM D4003 |
| 旋转下降 | 旋转跌落试验系统 | ASTM D6179 |
| 随机振动 | 具有频谱控制的随机振动系统 | ASTM D4728 |
| 压缩（可选） | 压缩试验机（固定工作台或浮动工作台）或配重+负载分配板 | ASTM D642 |
9. 样品数量及样品制备
ISTA 3H 需要 1 个样品每次运行 – 至少在当前可用的系列 3 工艺中，并且是大批量的成本最佳点（因为样品是一个大容器）。ISTA建议做 5 次以上每次都用一个新的样本来得出有代表性的结论。对于批次来说，构建 5 个样本的成本可能非常大，因此实际上许多企业只运行一次 – 在这种情况下，需要清楚地了解结果的限制并在会议记录中明确说明。
两个重要的准备点：
- 样品必须未经试验。如果通过常规运输发送到实验室，则必须在实验室进行过度包装或重新包装为新包装。
- 必须测量并记录总质量和外部尺寸（D × W × H）。— 所有这三个信息都用于确定试验位置、对齐方向和压缩公式的步骤。
10. 什么时候不应使用 ISTA 3H？
容易错误地互换选择的三个过程是 3E、3F 和 3H。如何区分：
| 您的情况 | 正确的程序 | 为什么？ |
|---|---|---|
| 货物统一打托盘，叉车装卸，但托盘是标准运输单位 | 3E | 单元是托盘上的组合块，模拟 FTL |
| 零售包装位于多种类型的混合托盘上，运送到零售地点 | 3F | 单位为独立包装；托盘只是一个背景 |
| 大型集装箱/货架存放同类型产品，需要叉车/吊车装卸；可以乘坐铁路 | 3H | 单位是一个完整的立方体集装箱，具有铁路防震类别 |
| 大宗货物装袋倒入集装箱 | 不在 3 小时内 | 3H 的“散货”是大块货物，不是散货 |
| 海运货物/国际集装箱，需要模拟高位堆放 | 考虑 3E 调节或通道过程 | 3H 不包括湿度/压力 |
11. 执行 ISTA 3H 时的常见错误
- 仅进行一次冲击/跌落旋转。整个冲击链必须重复两次（振动前的阶段 3-4，振动后的阶段 6-7）并且必须确保所有 4 个垂直表面都受到撞击，并且所有 4 个底部边缘都被抬起并释放。
- 选择错误的振动频谱。如果货物可以通过公路和铁路运输，则必须使用具有最高 Grms 的频谱（通常是钢弹簧卡车 0.54），而不是“主要”路线的频谱。
- 根据感觉计算振动时间。振动时间必须根据预期距离推断；如果没有路线数据，则应在会议记录中明确说明该假设。 240 分钟上限是一个限制，而不是默认值。
- 样品在振动台上固定得太紧。容器垂直移动不当——“通过”结果可能是人为的。
- 错过了铁路冲击类别。如果货物通过铁路运输但跳过第 9 阶段，则试验不再属于 3H 范围 – 这是专门针对铁路的强制性类别。
- 使用倾斜机使样品更容易旋转。文献警告说，倾斜的位置可能会导致漏报；对于易于旋转/偏转的样品，请选择水平冲击选项。
- 不记录所选的替代方案。由于替代方案并不等效，因此记录必须明确说明使用了哪种方法，否则，无法在试验之间或实验室之间比较结果。
12. ISTA 3H 试验的费用和时间取决于什么？
四个主要控制因素：样本量（整个容器/机架，里面有产品 – 原型设计的成本通常大于试验本身的成本）；专用设备（倾斜冲击器或水平雪橇、用于大块的旋转下降系统、具有足够负载能力的振动台 — 并非每个实验室都有）；钢轨防震类别如果货物通过铁路运输，因为需要水平冲击雪橇；和根据距离计算振动时间— 振动台占用时间长达 240 分钟，加上 12 小时的预处理（如果选择，每个受控调节序列则需要 72 小时）。文章ISTA 包装试验的成本和时间取决于什么？详细分析以及如何比较报价。
13. 常见问题
ISTA 3H 是针对托盘货物的试验吗？
3H 号为块排使用机械设备强制装卸— 通常是包含相同产品的可重复使用的容器或架子。普通托盘上的货物分为 3E（同质托盘）或 3F（混合托盘）。
3H 需要多少样本？
每次运行一个样品。 ISTA 建议对新样品进行 5 次或更多重复，因为一次运行仅表明样品是否通过试验水平。
如果负载很重，为什么我们需要运行压缩？
3H 中的压缩类别是选项并且只有当货物可以实际堆叠（在仓库或车辆中）时才有意义。如果从未完成堆叠，则 S = 1 并且无需运行。
对于同时通过公路和铁路运输的货物，您应该选择哪种频谱？
在潜在模式中选择具有最高 Grms 的频谱（通常是 0.54 钢弹簧卡车），并且仍然必须运行扩展的铁路冲击类别，因为货物能够运输铁路。
旋转水滴可以用平面水滴代替吗？
不会。平坦和边缘旋转下降是两个独立的阶段，模拟容器侧向下降、一侧边缘撞击地板的情况 – 与整个底部平坦下降的情况本质上不同。
一定要跑 5 次吗？
可选 — ISTA请求完成一次并且推荐5 次以上。但如果仅运行一次，则在解释结果时应明确说明此限制。
3H 是否涵盖湿度和压力条件？
不可以。ISTA 文件规定，某些运输条件（例如湿度、压力或异常处理）可能不包括在内。如果货物受到这些因素的影响，则有必要选择受控调节阶段或其他合适的工艺。
14. 结论
ISTA 3H 是机械处理散装货物的通用模拟程序，需要记住三个特征：最少 1 个样品,冲击-旋转冲击序列在振动步骤段周围重复两次, 和振动谱和振动时间取决于运输方式和距离。只有当货物通过铁路运输时才需要长期铁路冲击这一类别，但当需要时，它就不能被忽视。
在安排试验之前，企业应准备四项信息：容器的总体积和外部尺寸；实际运输方式（钢弹簧公路、空运、铁路）及预计距离；仓库/车辆中的可堆叠性；如果货物可以通过铁路运输，则说明车辆的装载方向。
参考标准版本：文章内容基于 2025 年 1 月的 ISTA 3H 文件 — 机械处理散装运输集装箱中的产品或包装产品。这是一个与之前的 3H 版本相比有技术变化的版本；实施时，必须使用官方标准，即 ISTA 的当前版本。
参考资料
- ISTA 3H —机械搬运散装运输容器中的产品或包装产品，2025 版（2025 年 1 月技术变更），国际安全交通协会
- ISTA—试验程序（当前进程列表，2026 年 9 月 27 日访问）
- ASTM — 引用的方法标准：D4332、D880、D4003、D6179、D4728、D642
- ISTA 3E 和 3F — 用于比较应用范围
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